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KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 03/2019)
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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
Ihr Presseservice des KIT
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Klimaforschung: Erfolgreiche Entflechtung von Methanquellen
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Methan ist wie Kohlendioxid ein wichtiges Treibhausgas. Einmal freigesetzt verweilt es in der Atmosphäre viele Jahre. Daher ist es schwierig, die für den globalen Anstieg der Methankonzentration verantwortlichen Quellen zu identifizieren. In einem internationalen Forschungsprojekt, an dem auch das Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung des KIT maßgeblich beteiligt war, haben Wissenschaftler eine neuartige Methode angewendet, um lokale Erhöhungen der Methankonzentration zusammen mit sogenannte Tracer-Chemikalien in der Atmosphäre zu messen und so eine Art chemischen Fingerabdruck für Methanquellen zu entwickeln.
Das Team unter Federführung der University of Colorado Boulder verwendete modernste Instrumente, darunter am KIT entwickelte hochpräzise tragbare Spektrometer, um unterschiedliche Emissionsquellen von Methan zu unterscheiden. Mit einem Netzwerk tragbarer Instrumente führte das Team im sogenannten Denver Julesburg Basin, einem Ölfördergebiet im nordöstlichen Teil des amerikanischen Bundesstaats Colorado, Messungen durch. In diesem Gebiet sind sowohl Erdöl- und Erdgasförderanlagen als auch Viehzuchtbetriebe vorhanden, die beide als Methanquellen infrage kommen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten belegen, dass Öl- und Gasgewinnung in der untersuchten Region Hauptverursacher für Methan sind, während der Beitrag der Viehzucht zweitrangig ist. In Zukunft sollen langfristige Messungen mögliche Veränderung der Methanquellen in dieser Region überwachen. Die Ergebnisse stellte die Forschungsgruppe jetzt im Fachmagazin Geophysical Research Letters vor. (rli)
Bildunterschrift: Die hochpräzisen Geräte zur Messung der Methankonzentration auf dem Dach des National Center for Atmospheric Research, Boulder. (Foto: Thomas Blumenstock, KIT)
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Photovoltaik: Mehr Leistung dank selbstreinigender Oberfläche
Solaranlagen sind ein wichtiger Baustein der Energiewende. Doch Staub und Schmutz auf den Photovoltaikmodulen schränken deren Leistung oft ein, sodass diese aufwendig von Menschen oder Maschinen gereinigt werden müssen. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie haben nun den Selbstreinigungseffekt von mikrostrukturierten Folien auf den Solarmodulen verbessert und berichten in der Fachzeitschrift Solar Energy Materials and Solar Cells über die Erfolge.
„Tatsächlich helfen die Strukturen auf der Oberfläche dabei, dass mit jedem Regen der Dreck leichter abgewaschen wird, indem die Benetzung und damit die Haftung von Wasser und Schmutz verringert wird“, erklärt Dr. Ulrich W. Paetzold vom Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT. Um die Oberflächen zu strukturieren, entwickelte das interdisziplinären Konsortium am KIT unter Beteiligung der Forschungsgruppen von Dr. Hendrik Hölscher, Professor Bryce Richards und Dr. Ulrich W. Paetzold einen Prägestempel mit den inversen Oberflächentexturen. Die Oberflächentextur dieses Prägestempels wird anschließend mit Druck und unter hohen Temperaturen in eine einen zehntel Millimeter dünne transparente Folie geprägt. „Einerseits müssen Druck und Wärme so groß sein, dass die Strukturen exakt übertragen werden, aber auch klein genug, dass die Folie aus Fluorethylen-Propylen transparent bleibt“, so Paetzold. Die geprägten Strukturen waren wasserabweisender als die unbehandelte Folie oder Glas. In Tests mit extrem stark verschmutzten Solarzellen konnte ein simulierter leichter Regenguss die Leistung bereits auf 93 Prozent wiederherstellen, wenn sie mit einer mikrostrukturierten Folie geschützt waren, und nur auf 60 Prozent bei herkömmlichen Abdeckgläsern von Solarmodulen. (kes)
Mehr Information:
sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024818304598?via%3Dihub
Der Selbstreinigungseffekt im Video:
ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0927024818304598-mmc2.mp4
ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0927024818304598-mmc3.mp4
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Synthetische Kraftstoffe: P2X-Demonstrationsanlage am KIT
Um die globale Klimaerwärmung zu begrenzen, gilt ein schnellstmöglicher Verzicht auf fossile Brennstoffe als unvermeidbar. Technologisch umsetzbar wäre eine zügige Verkehrswende mit synthetischen Kraftstoffen aus erneuerbaren Energien und CO2 direkt aus der Atmosphäre. Um die Herstellung solcher Kraftstoffe in einem maximal effizienten Anlagenverbund geht es in dem vom Bundesforschungsministerium geförderten Kopernikus-Projekt P2X. Zurzeit entsteht am KIT eine entsprechende Demonstrationsanlage.
Diese neue Anlage kombiniert eine Direct-Air-Capture-Anlage, die CO2 direkt aus der Umgebungsluft entnimmt (Climeworks AG) mit einer Elektrolyseanlage, die das CO2 mit Wasser und Strom aus erneuerbaren Quellen zu Synthesegas umsetzt (Sunfire GmbH). Im letzten Schritt erfolgt dann die Synthese von erneuerbaren Kraftstoffen in der Fischer-Tropsch-Kompaktanlage der INERATEC GmbH, einem Spin-off des KIT. Dieser Teil ist nun installiert und steht für eine Anbindung an die anderen Module bereit. „Mit der Demonstrationsanlage vollziehen wir einen wichtigen Schritt hin zu einer klimafreundlichen Mobilität mit synthetischen Kraftstoffen“, sagt INERATEC-Geschäftsführer Tim Böltken. „Der modulare Aufbau ermöglicht, dass die einzelnen Schritte flexibel betrieben werden können. Die Anlage kann entsprechend dezentral eingesetzt werden – nämlich überall dort, wo Strom aus Solar-, Wind- oder Wasserkraft zur Verfügung steht.“ Die in INERATEC-Anlagen produzierten Kraftstoffe sollen dann nicht nur für gängige Last- und Personenkraftfahrzeuge geeignet sein, sondern auch für Flugzeuge. (mhe)
Mehr Information:
ineratec.de/p2x-kopernikusprojekt/
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Gesundheit: Solarbetriebenes Filtersystem reinigt Brackwasser in Afrika
Sauberes Trinkwasser bleibt noch immer rund zwei Milliarden Menschen weltweit verwehrt. Das betrifft vor allem Entwicklungsländer, in denen zudem chronische Wasserknappheit herrscht. Selbst wenn sich hier natürliche Wasserquellen erschließen lassen, sind diese meist salzhaltig oder so stark verunreinigt, dass der Verzehr gesundheitsschädlich und sogar lebensbedrohlich sein kann. Ein Team des KIT um die Wasseringenieurin Andrea I. Schäfer und den Experten für Photovoltaik Bryce S. Richards hat mit einem solarbetriebenen, mobilen Filtersystem einen Weg gefunden, verunreinigtes Brackwasser trinkbar zu machen.
In der Gegend um das Dorf Mdori im Norden Tansanias ist das Wasser knapp. Der nahegelegene See ist extrem salzhaltig und mit 60 Milligramm Fluorid pro Liter rund 40-mal stärker belastet als die Weltgesundheitsorganisation WHO als Richtwert für trinkbares Wasser angibt. „Technologien zur effektiven Wasserreinigung fehlen vor allem in ländlichen Gebieten der Entwicklungsländer. Gründe hierfür sind die fehlende Elektrizität und kaum vorhandene Infrastrukturen“, sagt Schäfer. Das mobile und robuste Filtersystem des Teams wird verlustfrei mit Solarenergie betrieben und lässt sich damit auch in abgelegenen Regionen einsetzen. Selbst Krankheitserreger können wirksam aus dem Wasser entfernt werden. Hierfür kombinierte das Team zwei Membranverfahren: Ultrafiltrationsmembranen halten mikrobiologische Erreger zurück. Dafür sorgen ihre Porengrößen von 50 Nanometern. Ergänzend dazu filtern Nanofiltrationsmembranen mit Porengrößen von unter einem Nanometer gelöste Moleküle und ionische Schadstoffe aus dem Wasser. Durch dieses kombinierte Verfahren können auch hohe Mengen gesundheitsschädlicher Stoffe wie Arsen, Fluorid und Uran sicher aus dem Wasser entfernt werden. In der nächsten Phase wird nun in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie der längerfristige Betrieb untersucht. (sni)
Mehr Information:
nature.com/articles/s41545-018-0026-6
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Bioenergie: Biomasse im Spannungsfeld zwischen Energie- und Klimapolitik
Biomasse als erneuerbarer Energieträger liefert heute weltweit mehr Energie als Wind- und Wasserkraft, Solarenergie und Geothermie zusammen. Mit Bioenergie kann klimafreundlich Wärme und Strom erzeugt werden, Biokraftstoffe ermöglichen klimaneutrale Mobilität. Allerdings besteht die Gefahr von Fehlentwicklungen: Ein bekanntes Beispiel sind Waldrodungen zur Verwendung der Flächen für Energiepflanzen.
„Wer die Potenziale von Bioenergie nutzen will, muss sicherstellen, dass dabei keine ungewollten sozialen und ökologischen Schäden entstehen“, sagt Jörg Sauer vom Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) des KIT. Gemeinsam mit Nicolaus Dahmen (IKFT) und weiteren Forschenden hat er an einer Stellungnahme zur nachhaltigen Bioenergienutzung mitgearbeitet. Diese solle vorsichtig weiterentwickelt werden, heißt es darin. Im Zusammenspiel mit anderen erneuerbaren Energien wird Bioenergie derzeit als besonders wichtig für die Bereitstellung von industrieller Wärme und Kraftstoffen gesehen. Die kombinierte Strom- und Wärmeerzeugung könnte einen Beitrag zum Ausgleich der Einspeisung volatiler Energien leisten. Bioenergie mit Kohlendioxidabscheidung und
-speicherung hat darüber hinaus das Potenzial, negative Emissionen zu erzeugen. Diese müssen in Zukunft die unvermeidbare Emission von CO2 dort kompensieren, wo es keine Alternative gibt. Die Stellungnahme entstand im Rahmen des Akademienprojekts „Energiesysteme der Zukunft“ der Nationalen Akademie der Wissenschaft Leopoldina, der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften acatech sowie der Union der Deutschen Akademien der Wissenschaften. (mhe)
Mehr Information:
energiesysteme-zukunft.de/publikationen/stellungnahme-bioenergie
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Power-to-Gas: Falkenhagen startet mit Gaseinspeisung
Die Power-to-Gas-Pilotanlage „WindGas Falkenhagen“ des Energieunternehmens Uniper SE speist nun klimaneutrales SNG (Synthetic Natural Gas, Synthetisches Erdgas) ins deutsche Gasnetz ein. Die Anlage stellt Wasserstoff aus Windenergie her, mit einem am KIT entwickelten Reaktor wird der Wasserstoff dann kontinuierlich zu SNG verarbeitet. Das für diesen Methanisierungsvorgang notwendige Kohlendioxid stammt aus einer Biogasanlage. Die Freigabe zur Einspeisung ins Gasnetz erteilte der Betreiber ontras im Januar.
„Mit der erfolgreichen Direkteinspeisung in das Erdgasnetz bildet die Pilotanlage WindGas Falkenhagen nun alle Schritte des Power-to-Gas-Prozessweges ab – von der Elektrolyse mit Windenergie, über die Methanisierung bis zur Verteilung und Speicherung“, sagt Professor Thomas Kolb vom Engler-Bunte-Institut (EBI) des KIT. Zurzeit werden durchgehend ungefähr 30 Normkubikmeter SNG pro Stunde mit 98 Prozent Methangehalt eingespeist, was die Anlage zu etwa 50 Prozent auslastet. „Dieser Erfolg zeigt, dass die klimafreundliche Power-to-Gas-Technologie für den technischen Einsatz bereit ist. Wir haben mit unserem innovativen Wabenreaktor einen wesentlichen Beitrag dazu geleistet“, so Kolb. Realisiert wurde die Methanisierungsanlage, deren Reaktor aus dem KIT stammt, gemeinsam mit dem Standortpartner Uniper SE und dem Anlagenbauer thyssenkrupp Industrial Solutions AG. Sie ist Teil des europäischen Forschungsprojekts STORE&GO, das von der Forschungsstelle des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) am EBI koordiniert wird. (mhe)
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Teilchenphysik: Erfolgreicher Start der Messphase am japanischen Superbeschleuniger SuperKEKB
Im Forschungszentrum für Hochenergiephysik KEK in Tsukuba nördlich von Tokio wurde soeben mit den Messungen am Teilchenbeschleuniger SuperKEKB begonnen. Dort werden Elektronen und Positronen auf gegenläufigen Umlaufbahnen beschleunigt und so abgelenkt, dass sie zusammenstoßen. Diese Kollisionen werden vom Belle II-Detektor aufgezeichnet, um nach neuen Physikphänomenen zu suchen.
Im Belle II-Detektor haben die Forschenden den hochmodernen Spurdetektor VXD (VerteX Detektor) in Betrieb genommen, dessen Entwicklung und Montage rund 10 Jahre dauerte. Dieser ermöglicht die präzise Vermessung von Teilchenspuren nah am Interaktionspunkt, an dem die hochenergetischen Elektronen und Positronen miteinander kollidieren und neue Teilchen, insbesondere sogenannte B-Mesonen, produzieren. Das KIT hat wichtige Beiträge zum Bau des Spurdetektors und zur Auswertung der Daten geleistet, wichtige Teile des Belle II-Physikprogramms wurden am KIT mitentwickelt. Mit Belle II können wegen der deutlich höheren Kollisionsraten der Teilchen etwa 50-mal mehr Daten als beim Vorgängerexperiment Belle gesammelt werden. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler suchen hier nach neuer Physik, die durch das Standardmodell der Teilchenphysik nicht vorhergesagt werden kann. Insbesondere wollen sie mit Belle II Beweise für die Existenz neuer unbekannter Teilchen finden, die eine mögliche Erklärung für das Vorherrschen von Materie im Vergleich zu Antimaterie liefern und so offene fundamentale Fragen zum Verständnis des Universums beantworten. Die durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierte Verbundforschungsförderung für Belle II ist eingebettet in das Rahmenprogramm „Erforschung von Universum und Materie (ErUM)“. (jho)
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Klimawandel in Regionen: Christoph Kottmeier, Leiter des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung (Department Troposphärenforschung) des KIT, untersucht die Ursachen des Klimawandels in Regionen wie Mitteleuropa, Mittelmeerraum und Afrika, aber auch kleineren Gebieten wie Süddeutschland. Spezifische Einflüsse der landschaftlichen Gliederung auf Konvektion, Windsysteme und Niederschlag werden in großen Messprogrammen untersucht. Wichtige Erkenntnisse waren etwa der Nachweis einer Vorhersagbarkeit des Klimas für europäische Regionen über den Zeitraum der nächsten zwei bis vier Jahre. Erforscht wird aktuell der Zusammenhang zwischen dem Klimawandel und der Änderung von Wetterextremen. (tsc) Mehr Information: sek.kit.edu/kit_experten_kottmeier.php
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Digitaler Assistent: To-do-Listen, Termine, E-Mails, diverse Apps und vieles mehr. Im Arbeitsalltag kann schnell mal etwas untergehen. Dies zu verhindern, ist das Ziel von Neo. Der digitale Assistent des Start-ups Neohelden soll nicht nur mit allen gängigen Programmen verbunden sein und stets alle Listen synchronisieren, sondern auch den Überblick über wichtige Termine behalten und die Nutzerinnen und Nutzer rechtzeitig daran erinnern. So entfallen lästige Eintragungen in Management-Tools per Hand, wichtige Informationen gehen aber dennoch nicht verloren. (tsc) Mehr Information: neohelden.com/de
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Montag, 1. April, bis Freitag, 5. April 2019, Hannover
Hannover Messe 2019
Auch in diesem Jahr wird das KIT mit zwei großen Ständen auf der Hannover Messe vertreten sein. Auf der Leitmesse „Research & Technology“ präsentiert das KIT Exponate aus verschiedenen Forschungsfeldern – dazu gehören künstlich intelligente Sprachübersetzung, anlernbare Geruchsanalytik und eine innovative Schiffsrumpfbeschichtung. Der Stand des KIT auf der Leitmesse „Integrated Energy“ bietet Einblicke in die aktuelle Energieforschung. Vorgestellt werden unter anderem ein Großspeicher für erneuerbare Energien und ein effizientes Verfahren zur Herstellung von Erdgassubstitut aus regenerativem Strom.
kit.edu/kit/pi_2019_034_hannover-messe-2019-intelligente-softwaresysteme-neue-sensoren-und-sparsame-energietechnologien.php
Dienstag, 2. April, bis Donnerstag, 4. April 2019, Karlsruhe
Konferenz „RealCorp 2019 – Is this the Real World?“
Unter dem Motto „Perfect Smart Cities vs. Perfect Emotional Cities“ findet dieses Jahr am KIT die 24. Konferenz zu Stadtplanung und Regionalentwicklung in der Informationsgesellschaft statt. In über 140 Vorträgen sprechen internationale Expertinnen und Experten über Themen wie Ressourcenmanagement, Personenmobilität, Urban Gardening und Stadtgestaltung.
conference.corp.at/Download/CORP2019/realcorp2019programme.pdf
Mittwoch, 10. April 2019, Karlsruhe
Konferenz „Global Energy Prize Summit 2019“
Über die dringendsten Energiefragen diskutieren internationale Expertinnen und Experten auf der Gipfelkonferenz des Global Energy Prize, der am KIT stattfindet. Themen des diesjährigen Gipfels sind die Auswirkungen der 4. Industriellen Revolution auf den Energiesektor, der Energiebedarf für nachhaltige Entwicklungen und neue Wege der Energieanwendung.
globalenergyprize.org/en/summit/2019/summit-2019
Freitag, 12. April 2019, München
Preisverleihung „Dieselmedaille 2019“
Das am KIT beheimatete Smart Data Innovation Lab ist dieses Jahr in der Kategorie „Beste Innovationsförderung“ für die Dieselmedaille nominiert, Deutschlands ältestem Innovationspreis. Vertreten wird eines der größten Big Data Zentren Deutschlands durch seinen Sprecher Michael Beigl, der am KIT forscht und lehrt.
dieselmedaille.de/innovationspreis-bekanntgabe-der-zwoelf-nominierten-fuer-die-dieselmedaille-2019
sdil.de/de
Montag, 15. April, und Dienstag, 16. April 2019, Garmisch-Partenkirchen
Workshop „Climate change, reactive nitrogen, food security and sustainable agriculture“
Im deutsch-französischen Forschungsprogramm „Make Our Planet Great Again“ startet das KIT ein Projekt, das sich mit den Auswirkungen des Klimawandels auf die Ernährungssicherheit beschäftigt. Zum Auftakt veranstaltet das Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung, der Campus Alpin des KIT, einen zweitägigen Workshop mit internationalen Expertinnen und Experten.
AP: Dr. Clemens Scheer, +49 8821 183 136, clemens.scheer@kit.edu
Montag, 29. April, bis Samstag, 4. Mai 2019, Paris
Bericht des Weltbiodiversitätsrats zur Artenvielfalt
Wie steht es um die Vielfalt von Pflanzen- und Tierarten? In welchem Zustand sind die Ökosysteme der Welt? Das sind die Fragen, die der Weltbiodiversitätsrat IPBES der UN in seinem neuen Bericht vorstellen wird. Eine der Leitautorinnen der Studie ist Almut Arneth, Klimaforscherin am Institut für Meteorologie und Klimaforschung des KIT. Mitautor und Koordinator der Bewertung für Europa und Zentralasien ist Mark Rounsevell, der am KIT die Forschungsgruppe „Landnutzungsänderung und Klima“ leitet. Der Weltbiodiversitätsrat IPBES soll politischen Entscheidungsträgern zuverlässig unabhängige und glaubwürdige Informationen über den Zustand und die Entwicklung der Biodiversität zur Verfügung stellen, damit diese gut informierte Entscheidungen zu ihrem Schutz treffen können.
ipbes.net/media/accreditation
Donnerstag, 6. Juni 2019, Karlsruhe
Fachtagung „Theater an Grundschulen“
Das KIT veranstaltet in Kooperation mit dem Staatlichen Schulamt Karlsruhe, dem Landesverband Theater in Schulen Baden-Württemberg, der Landesakademie für Schulkunst, Schul- und Amateurtheater Baden-Württemberg und der Theaterpädagogik des Badischen Staatstheaters eine Tagung zum szenischen Gestalten mit Grundschülern. Im Blickpunkt steht die nachhaltige Sprachförderung und allgemeine Potenzialentfaltung aller Grundschüler durch theaterpädagogische Projekte.
geistsoz.kit.edu/theater
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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 etwa 25 100 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
Margarete Lehné
Stellvertretende Pressesprecherin
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-21157
E-Mail: margarete.lehne@kit.edu
Datenschutz
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tragen Sie unsere Absenderadresse bitte in das Adressbuch Ihres E-Mailprogramms ein.
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