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KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 07/2019)
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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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Polymerchemie: Materialien, die durch Licht stabil bleiben
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3D-Druck wird zunehmend zum Fertigen komplizierter Fertigteile und detaillierter Prototypen verwendet. Komplexe Objekte mit Überhängen oder Brücken herzustellen, ist jedoch bislang schwierig. Dazu werden 3D-Tinten benötigt, die sich nach dem Druck äußerst schonend entfernen lassen. Einem Forschungsteam des KIT, der Queensland University of Technology und der belgischen Universiteit Gent ist es nun gelungen, ein neuartiges dynamisches Material herzustellen, das diesen Anforderungen genügt, wie sie in der Fachzeitschrift JACS berichten.
„Wir haben ein Material entwickelt, das in Gegenwart von Licht fest ist, aber in der Dunkelheit zu einer Flüssigkeit wird“, erläutert Christopher Barner-Kowollik vom Institut für Nanotechnologie des KIT. Das Material bleibt stabil, solange es mit grünem LED-Licht bestrahlt wird. Sobald das Licht ausgeschaltet wird, reagiert es jedoch, indem das Netzwerk aufbricht und das Material sich verflüssigt. „Dass wir Dunkelheit als Auslöser verwenden, um chemische Verbindungen zu destabilisieren und Licht, um sie zu stabilisieren, macht diese Entdeckung einzigartig. Deshalb nennen wir die neuen Verbindungen Lichtstabilisierte Dynamische Materialien (LSDM)“, so Barner-Kowollik. „Wir hoffen, LSDM als eine ganz neue Klasse von Materialien einzuführen." (rli)
Mehr Information:
pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b05092
Bildunterschrift: Steuerung mit dem Lichtschalter: Grünes LED-Licht hält die neuartigen LSDM stabil, schaltet man das Licht aus, verflüssigen sie sich. (Bild: Queensland University of Technology)
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Synthetische Kraftstoffe: 20 Millionen Euro für weniger Kohlendioxid und Feinstaub
ReFuels/Biokraftstoffe, Elektromobilität oder Wasserstoff? Für die klimaneutrale Mobilität der Zukunft gibt es zahlreiche Optionen. Eine, die relativ rasch umzusetzen wäre, weil sie auf bestehende Infrastrukturen und Motortechnik aufbauen kann, sind synthetische Kraftstoffe. Im Verbundprojekt „Nachhaltige Mobilität durch Synthetische Kraftstoffe“ (NAMOSYN) – an dem sich auch das KIT beteiligt – werden Biokraftstoffe für Otto- und Dieselmotoren synthetisiert und motorisch getestet.
„Mit diesem Forschungsprojekt wollen wir eine wirksame und praktikable Lösung für die CO2-Problematik im Verkehrssektor entwickeln“, sagt Jörg Sauer, der Leiter des Instituts für Katalyseforschung und -technologie des KIT. „Gemeinsam mit unseren Partnern sind wir dabei auf der Suche nach synthetischen Kraftstoffen, die sich kosteneffizient synthetisieren lassen und gleichzeitig kompatibel mit bestehenden Motorenkonzepten sind.“ Ein besonderer Fokus liege dabei auf der Gruppe der sogenannten Oxymethylenether (OME), die sich besonders für Dieselmotoren eignen. Im Fall von OME-Kraftstoffen wirken sich der hohe Sauerstoffgehalt beziehungsweise die Abwesenheit von Bindungen zwischen Kohlenstoffatomen positiv auf das Emissionsverhalten in Dieselmotoren aus, da die Bildung von Feinstaub niedrig ist. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert NAMOSYN mit 20 Millionen Euro über drei Jahre. Dem Konsortium gehören Universitäten, Fraunhofer-Institute, Großforschungseinrichtungen und Industrieunternehmen an. Die Industriepartner decken die komplette Wertschöpfungskette von der chemischen Synthese über Verfahrensentwicklung, Anlagenbau, Motorentechnik bis zum Automobilhersteller ab. (mhe)
Mehr Information:
namosyn.de
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Metallorganische Chemie: Supersandwich nach 45 Jahren gebaut
Spezielle Aufgaben brauchen spezielle Lösungen: Der Sauerstofftransport im Blut oder die Photosynthese in Pflanzen funktionieren dank komplexer Enzyme, die im Kern ein Metallatom tragen. Auch in der synthetischen Chemie spielen Verbindungen, in denen Metalle von einer organischen Hülle umgeben sind, eine große Rolle. Eine wichtige Klasse solcher metallorganischen Moleküle sind die Metallocene. Einige Metallocene der Seltenen Erden sind magnetisch und gelten daher als Kandidaten für Anwendungen in der Speichertechnik, dem Quantencomputing und der Spintronik. In der Fachzeitschrift Nature Communications berichtet ein Team des KIT nun von der ersten Synthese eines Metallocens, welches vor 45 Jahren theoretisch vorhergesagt wurde.
„Verfolgt man alte Ideen mit zeitgemäßen Methoden kommt man durchaus zu grundlegenden Einsichten“, erklärt der Leiter der Studie, Peter Roesky, vom Institut für Anorganische Chemie des KIT zusammen mit seinen Kollegen Eufemio Moreno-Pineda und Mario Ruben vom Institut für Nanotechnologie des KIT. Das Team setzte zwischen zwei parallelen Ringen aus acht beziehungsweise neun Kohlenstoffatomen ein Metallion aus der Gruppe der Seltenen Erden und wies mittels SQUID-Messungen nach, dass dieses „Sandwich“ sich bis zu Temperaturen von 10 Grad Kelvin eindeutig wie ein Einzelmolekülmagnet verhält. Die beobachteten magnetischen Eigenschaften könnten in Zukunft beim Auslesen von Kernspins zur Implementierung von Quanten-Algorithmen genutzt werden. (kes)
Mehr Information:
nature.com/articles/s41467-019-10976-6
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Klimaforschung: Trockenheit im Mittelmeerraum fördert Sommerhitze in Zentraleuropa
Ein Verschlechtern von Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen, erhöhte Konzentration von Ozon und anderen Schadstoffen in der Luft, aber auch erhebliche wirtschaftliche Schäden: Extreme Hitzeperioden wie im Sommer 2003 und 2015 wirken sich auf die verschiedensten Bereiche aus. Um potenzielle Risiken und Schäden zu reduzieren, ist ein besseres Verständnis der Mechanismen erforderlich, die zum Auftreten extremer Wetterphänomene führen. Forscher des KIT haben nun herausgefunden, dass trockene Bedingungen im Mittelmeerraum im Frühjahr zur Entwicklung starker Sommerhitze in Mitteleuropa beitragen.
„In unseren Simulationen haben wir sowohl feuchte als auch trockene Ausgangsbedingungen berücksichtigt. Die Ergebnisse haben wir dann mit einer Referenzsimulation für den Zeitraum Juni bis August 2003 verglichen“, sagen Wissenschaftler der Nachwuchsgruppe „Extremwetterereignisse und Klimawandel“ des KIT. „Dabei haben wir uns im Modell auf den südwestlichen Bereich Europas beschränkt, um die Auswirkungen von Trockenheit und Feuchte auf Mitteleuropa zu bewerten.“ Der maximale Effekt unter trockenen Ausgangsbedingungen zeigt sich auf der Iberischen Halbinsel mit einem Temperaturanstieg von bis zu sechs Grad. „Die lokale Luft wird zu trocken, um Regenfälle zu erzeugen. Das verstärkt die Trockenheit in dieser Region weiter“, so die Klimaforscher. „Als Folge steigt die Maximaltemperatur in Mitteleuropa ebenfalls an, es regnet weniger, es kommt zu verstärkter Trockenheit und einem Anstieg der Hitzetage, also solchen mit Temperaturen über 30 Grad, um 30 Prozent.“ (swi)
Mehr Information:
imk-tro.kit.edu/9479.php
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Nachhaltige Mobilität: Was kann Ridepooling?
Weniger Stau, Lärm und Abgase sowie Straßeninfrastruktur effizient nutzen: Mobilität in den wachsenden Städten braucht neue Ideen, um zur nachhaltigen Gesellschaft beizutragen. Eine dieser Ideen ist das Ridepooling, also die gemeinschaftliche (Kurzstrecken-)Fahrt in einem Auto, das nach Bedarf Kunden zu- oder aussteigen und sich per App rufen lässt. In der ersten umfassenden Langzeituntersuchung zum Ridepooling in Europa untersuchen nun das KIT und die Universität der Bundeswehr München die verkehrliche Wirkung des Ridepooling-Dienstes von MOIA, einem Tochterunternehmen des Volkswagen Konzerns.
Welche Entlastung bringt Ridepooling wirklich? Für welche Strecken wird der Dienst genutzt? „Steigen eher Nutzer vom Auto oder vom öffentlichen Personennahverkehr auf MOIA um? Die Fragen, die solch ein neues Angebot mit sich bringt, sind vielfältig und wir wollen diese nun wissenschaftlich fundiert beantworten“, erklärt Dr. Martin Kagerbauer vom Institut für Verkehrswesen des KIT. Mit seinem Team führt er Nutzerbefragungen durch und erstellt daraus Modelle der neuen Verkehrsnachfrage. „Für das Ridepooling in Hamburg erstellen wir ein maßgeschneidertes, multi- und intermodales Verkehrsmodell, welches Wechselwirkungen auf individueller Ebene abbildet.“ Das Modell wird dabei nach Kriterien wie Alter, Beruf, Besitz von Auto oder Zeitkarten des ÖPNV unterscheiden. So können in der auf zwei Jahre angelegten Studie unter anderem Stellschrauben ermittelt werden, unter denen Ridepooling im Zusammenspiel mit anderen Verkehrsträgern optimal wirken und die Mobilitätsnachfrage effizient, flexibel und nachhaltig bedienen kann. (kes)
Mehr Information:
moia.io/de-DE/presse/Erste-umfassende-Langzeituntersuchung-zu-Ridesharing-in-Europa-startet
ifv.kit.edu/forschungsprojekte_1041.php
mobitopp.ifv.kit.edu
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Atmosphärenforschung: Neuer Ansatz, um Strömungen in den Bergen zu erforschen
Über den Alpentälern ist die Luft in Bewegung: „Am Morgen trüben Dunst und Abgase die Sicht, im Laufe des Vormittags ändert sich dies jedoch schlagartig, weil sich die Luft mit den darüberliegenden, weniger belasteten Luftschichten vermischt“, sagt Bianca Adler vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) des KIT. Für diesen Austausch von Luftmassen ist die Strömung quer zur Talachse enorm wichtig, bisher gibt es jedoch keine flächendeckenden Beobachtungen über ihre Eigenschaften.
Im DFG-Projekt CROSSINN verfolgt das IMK gemeinsam mit der Universität Innsbruck einen neuartigen Ansatz, um erstmals flächendeckend Daten über die kinematische Struktur der Luftströmung über den Alpentälern zu sammeln: „Mit mehreren laserbasierten scannenden Doppler-Lidargeräten und einer ausgefeilten Messstrategie können wir den dreidimensionalen Wind mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösungen vermessen und relevante Prozesse untersuchen“, sagt Adler. Die Daten und Ergebnisse seien für die Bewertung moderner Wettervorhersagemodelle, die Skalen von wenigen 100 Metern auflösen können, unabdingbar und können etwa Umweltverträglichkeitsprüfungen bei Bauvorhaben verbessern. „Wir haben alle bodengebundenen Geräte im Inntal aufgebaut und starten am 5. August mit einer dreiwöchigen Flugzeugmesskampagne, die das KIT durch eine Zusatzfinanzierung ermöglicht“, sagt Adler. „So können wir den wissenschaftlichen Mehrwert des Projektes beträchtlich steigern.“ Erste Ergebnisse erwartet die Meteorologin bis Ende des Jahres. (swe)
Mehr Information:
imk-tro.kit.edu/844_8306.php
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Rohstoffverfügbarkeit: Um den enormen Rohstoffbedarf der Industriegesellschaft zu decken, ist das Wissen um Lagerstätten essenziell. Dazu gehört auch die Erforschung der Entstehungsprozesse solcher Rohstoffvorkommen, wie sie Jochen Kolb am KIT betreibt. Arbeitsschwerpunkte des Geologen sind außerdem „Urban Mining“ – die Rückgewinnung von Rohstoffen aus Müll- und Schrotthalden – sowie aquatische Geochemie, die eine ganzheitliche Perspektive auf den Bergbau wirft und dessen ökologischen Fußabdruck in den Blick nimmt. (tsc) Mehr Information: sek.kit.edu/kit_experten_kolb.php
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KI und Reputation: Eine gute Reputation beeinflusst viele Geschäftsbereiche – von der Rekrutierung neuer Mitarbeiter bis hin zur externen Investitionsbereitschaft und Geschäftsentwicklung. Das Start-up Promonode unterstützt Unternehmen dabei, einen guten Ruf zu wahren oder zu verbessern. Mithilfe von KI werden Veränderungen in der Wahrnehmung einer immer wichtiger werdenden Onlinepräsenz identifiziert, kategorisiert und automatisch verfolgt – Unternehmen, deren Ruf, Marken und Produkte werden so evaluiert und Handlungsempfehlungen für bessere Geschäftsentscheidungen gegeben. (tsc) Mehr Information: promonode.com
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Montag, 26. August, bis Freitag, 30. August 2019, Karlsruhe
GridKa School 2019 „The Art of Data“
Das Grid Computing Centre Karlsruhe (GridKa) veranstaltet auch dieses Jahr wieder seine Summer School für Computertechnologien. Die GridKa School bietet allen Interessierten ein Forum zum Austausch von Wissen und Informationen – egal ob mit dem Thema vertraut oder neu dabei.
Ort: Campus Nord des KIT, Fortbildungszentrum für Technik und Umwelt, Hermann-von-Helmholtz-Platz 1.
gridka-school.scc.kit.edu/2019
Sonntag, 8. September, bis Mittwoch, 11.September 2019, Heidelberg
European Coating Symposium
Im Fokus des diesjährigen ECS stehen die Dünnschichttechnologien für industrielle Beschichtungs- und Trocknungsanwendungen. Die Leiter der Forschungsgruppe Thin Film Technology am KIT, Wilhelm Schnabel und Philip Scharfer, präsentieren die jüngsten Fortschritte auf den Gebieten Beschichtung, Druck und Trocknung von dünnen Folien, Smarte Beschichtungen sowie Materialien.
european-coating-symposium.eu
Montag, 23. September, bis Mittwoch, 25. September 2019, Berlin
Wissenschaftskonferenz „Our Climate - Our Future: Regional Perspectives on a Global Challenge”
Die 2. Internationale Wissenschaftskonferenz des Helmholtz-Verbunds Regionale Klimaänderungen (REKLIM) bietet Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus aller Welt ein Forum, um neue Ergebnisse regionaler Klimaforschung diskutieren zu können. Wissenschaftlicher Koordinator von REKLIM ist der Klimaforscher Peter Braesicke vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung des KIT, das auch Verbundpartner ist.
reklim-conference-2019.de
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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
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