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KIT.kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 02/2021)
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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 freuen uns, wenn passende Nachrichten für Ihre redaktionelle Berichterstattung dabei sind. Gerne vermitteln wir Ihnen für weitere Informationen auch passende Ansprechpersonen. Über einen Beleg Ihrer Berichterstattung freuen wir uns.
Freundliche Grüße
Ihr Presseservice des KIT
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Corona-Pandemie: Lebensdauer ausgeatmeter Aerosole in der Luft
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Beim Bewerten von Hygienemaßnahmen, wie dem Tragen von Masken, Abstandsregeln und Lüftungskonzepten, helfen detaillierte Informationen über Lebensdauer und Bewegung von Aerosolen in der Luft. Wissenschaftler des KIT haben dazu die Verdunstung von Speicheltröpfchen untersucht. Ihre Ergebnisse haben sie im Journal of Aerosol Science veröffentlicht.
„Speicheltröpfchen setzen sich aus Wasser und festen Bestandteilen zusammen. An der Luft verdunstet der Wasseranteil recht schnell, aber die festen Bestandteile können quasi unbegrenzte Zeit bestehen bleiben“, sagt Rainer Koch vom Institut für Thermische Strömungsmaschinen des KIT. „Diese Resttropfen haben einen Durchmesser von 20 Prozent des ursprünglichen Tropfens und können so noch als Wirt für Viren dienen.“ Deshalb bestimme sich die Infektiosität aus der Lebensdauer der Viren auf dem Resttropfen. Dies erkläre, warum in der kalten Jahreszeit das Infektionsgeschehen zunehme, wenn Menschen sich verstärkt in Innenräumen aufhielten und nicht ausreichend gelüftet werde. Den Forschern gelang es erstmals, Speicheltröpfchen unter definierten Umgebungsbedingungen, wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, zu untersuchen. Über mikroskopische Bildgebung konnten sie nachvollziehen, wie sich die Tropfengröße zeitlich entwickelt. Die Ergebnisse können dabei helfen, den Einfluss der Umgebungsbedingungen auf die Übertragung von Infektionskrankheiten durch Aerosole, wie bei COVID-19, zu bestimmen. (swi)
Weitere Informationen:
sciencedirect.com/science/article/pii/S0021850221004936
its.kit.edu/4303_5108.php
Bildunterschrift: Aufgrund der Verdunstungseigenschaften von Speicheltröpfchen bleiben diese beim Atmen und Sprechen im Innenraum ohne ausreichende Belüftung länger bestehen und verteilen sich daher stärker. (Grafik: Christian Lieber, KIT)
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Klimawandel: Schutz gegen Folgen durch Starkregen
Sehr starke und anhaltende Niederschläge führen oft zu Sturzfluten und Überschwemmungen. Vor allem kleine und mittlere Städte sind auf diese Gefahren oft nicht ausreichend vorbereitet. Das Projekt KARE (steht für: Klimawandelanpassung auf regionaler Ebene), an dem auch das KIT beteiligt ist, untersucht im Süden Deutschlands, wie sich Starkregen lokal auswirkt. Ziel ist es, Städte für die Folgen des Klimawandels zu sensibilisieren und Handlungsempfehlungen für das Risikomanagement zu entwickeln. Dazu zählen etwa unterirdische Maßnahmen zur Anpassung des Kanalsystems oder oberirdische bauliche Schutz-, Leit- und Rückhalteanlagen.
„Am KIT erforschen wir, wie häufig und intensiv zukünftige Starkregenereignisse auftreten werden. Außerdem quantifizieren wir die Einflüsse des Klimawandels auf kommunaler Ebene. Dazu nutzen wir Daten regionaler Klimamodelle“, sagt Patrick Laux vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung, dem Campus Alpin des KIT in Garmisch-Partenkirchen. „Um die zu erwartende Gefährdung durch von Starkregenereignissen hervorgerufenen Sturzfluten zu ermitteln, führen wir außerdem hydraulische Hochwassermodell-Simulationen durch.“ Für diese Forschung eigneten sich vor allem Kommunen im Voralpenland. Sie seien aufgrund ihrer geografischen Lage besonders von Starkniederschlägen betroffen, die im Sommerhalbjahr Sturzfluten und im Winter extreme Schneelasten bewirkten. Die Ergebnisse von KARE sollen aber auf weitere Kommunen übertragbar sein. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt. (swi)
Weitere Informationen:
klimaanpassung-oberland.proto-type.de
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Energiewende: Entwicklung der Berichterstattung über erneuerbare Energien
Um den Einsatz erneuerbarer Energien voranzutreiben, müssen neben den Technologien auch die politischen Rahmenbedingungen geschaffen werden. Die Medienberichterstattung ist ein wichtiger Faktor im Entscheidungsprozess der Politik und verbindet diese mit der Öffentlichkeit. Forschende des KIT haben nun die Berichterstattung über das im Jahr 2000 erlassene Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) bewertet. Sie wollen verstehen, wie sich die energiepolitischen Ziele und entsprechend die Medienberichte entwickelt haben.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler analysierten für ihre Studie 6 645 Artikel über das EEG aus fünf deutschlandweiten Zeitungen, die in den Jahren von 2000 bis 2017 veröffentlicht wurden. „Wir fanden heraus, dass nach der Verabschiedung des Gesetzes sehr positiv über erneuerbare Energien berichtet wurde“, sagt Joris Dehler-Holland vom Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion des KIT. „2012 wandelte sich dann die Berichterstattung: Ab diesem Zeitpunkt wurde das EEG eher mit seinen Kosten in Verbindung gebracht.“ Das begründe sich zum einen dadurch, dass die Regierung diese in ihren Fokus gerückt habe, und zum anderen dadurch, dass die EEG-Umlage in den vorangegangenen Jahren deutlich erhöht worden sei. „Die Wahrnehmung des EEG und der Energiewende im Allgemeinen als vor allem teuer betont die negativen Aspekte; Positives tritt in den Hintergrund. Das könnte die Unterstützung der Öffentlichkeit und die langfristigen Ziele gefährden“, so Dehler-Holland. Die Regierung müsse nun Maßnahmen ergreifen, um die breite öffentliche Unterstützung aufrechtzuerhalten. (swi)
Weitere Informationen:
doi.org/10.1016/j.patter.2020.100169
cell.com/patterns/fulltext/S2666-3899(20)30233-6
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Klimawandel: Hitzestress beeinflusst Viehproduktion in Ostafrika
Aufgrund des Klimawandels steigende Temperaturen und Luftfeuchte führen auch bei Tieren zu Stress. Wie sich dieser zukünftig auf die Milch- und Fleischproduktion in Ostafrika auswirken wird, haben unter anderen Forschende des KIT untersucht. Die Ergebnisse veröffentlichten sie nun in der Fachzeitschrift Nature Food.
„Aktuelle Trends und zukünftige Klimamodelle zeigen, dass Hitzestress schwerwiegende Folgen für die Fleisch- und Milchproduktion in Ostafrika haben wird“, sagt Klaus Butterbach-Bahl vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), dem Campus Alpin des KIT in Garmisch-Partenkirchen. „Wir erwarten bis 2100, dass in 15 bis 20 Prozent der Gebiete, in denen zurzeit Tierproduktion stattfindet, diese durch zunehmenden Hitzestress gefährdet ist.“ Durch hohes Bevölkerungswachstum bei sehr niedrigem Konsum tierischer Proteine steigt die Nachfrage nach Fleisch und somit die Viehproduktion. „Um Ernährungssicherheit zu gewährleisten und eine Wirtschaftskrise zu verhindern, müssen die Haltungsbedingungen, wie das Anlegen schattiger Ruhezonen, Klimatisierung von Ställen und verbesserte Wasserversorgung, angepasst sowie hitzestresstolerante Rassen identifiziert und gezüchtet werden“, so der Leiter der Studie, Jaber Rahimi vom IMK-IFU. Diese Anpassung an zukünftige Klimabedingungen verursache hohe Kosten und benötige Zeit. Deshalb müssten politische Entscheidungsträger sofort handeln, um die Auswirkungen zu minimieren und eine ausreichende Grundversorgung der Bevölkerung mit tierischen Proteinen in Ostafrika sicherzustellen, sagt Rahimi.
Neben dem KIT waren das International Livestock Research Institute, die Alliance of Bioversity International and International Center for Tropical Agriculture an der Forschung beteiligt. (swi)
Weitere Informationen:
nature.com/articles/s43016-021-00226-8
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Erneuerbare Energien: CO₂-Spaltung durch Mikrowellenplasma
Um die Folgen des Klimawandels abzumildern, müssen wir nicht nur den Kohlendioxid (CO₂)-Ausstoß verringern, sondern auch vorhandenes CO₂ aus der Atmosphäre entfernen. Mit Power-to-X-Technologien und erneuerbaren Energien lässt sich CO₂ in Kohlenstoffmonoxid und Sauerstoff spalten und in synthetische Stoffe wie Kraftstoffe umwandeln. Dabei erreichen Plasmen unter niedrigen Drücken Rekord-Wirkungsgrade bei der CO₂-Spaltung. Forschende des KIT haben gezeigt, dass die effiziente CO₂-Spaltung auch bei atmosphärischem Druck durch Plasmen mit ultrakurzen Mikrowellenpulsen möglich ist. Ihre Ergebnisse sind in der Zeitschrift ACS Energy Letters veröffentlicht.
„Unser Ziel war es, die potenziellen Vorteile der mikrowellenunterstützten Plasmen auf den Bereich des Atmosphärendrucks auszuweiten. Uns ist es gelungen, mit der Verwendung von extrem kurzen Mikrowellenpulsen die CO₂-Spaltung im Plasma signifikant zu verbessern“, sagt Sergey Soldatov vom Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik des KIT. Die Forschenden konnten erstmals Nichtgleichgewichtszustände in atmosphärischen CO₂-Mikrowellenplasmen experimentell nachweisen, die sich dank der ultrakurzen Pulse einstellen lassen und es so erlauben, die Wirkungsgrade zu erhöhen. „Bisherige Methoden zur CO₂-Spaltung mithilfe von Plasma arbeiteten im Vakuum, um durch den niedrigen Druck Nichtgleichgewichtszustände zu erzeugen, die einen effizienteren Energieeinsatz ermöglichen. Dieses Vorgehen in Vakuumsystemen eignet sich aufgrund hoher apparativer Anforderungen und hoher Energiekosten allerdings nicht für den industriellen Einsatz“, sagt Alexander Navarrete vom Institut für Mikroverfahrenstechnik. (swi)
Weitere Informationen:
pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c01983
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Elektrische Antriebssysteme: Das Optimieren von elektrischen Antrieben für den Einsatz in Automobilen, Pedelecs und Nutzfahrzeugen ist ein Forschungsschwerpunkt von Martin Doppelbauer, Professor für Hybridelektrische Fahrzeuge am Elektrotechnischen Institut des KIT. Bessere Materialen, eine weitere Steigerung der Drehzahl und neue Kühlkonzepte werden Elektroantriebe künftig leistungsstärker, leichter und kleiner machen. „Wir entwickeln die vorhandenen Antriebskonzepte für die Elektromobilität konsequent weiter und befassen uns intensiv mit Ideen für neue Konzepte“, sagt Doppelbauer. Er ist davon überzeugt, dass sich die direkte, kostengünstige und umweltschonende Nutzung von elektrischer Energie immer weiter verbreiten wird. Ein weiteres wichtiges Forschungsgebiet des Wissenschaftlers ist die Energieeffizienz von Industrieelektromotoren. (che)
Weitere Informationen: sek.kit.edu/kit-experten_doppelbauer.php
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Analyse von Kundenbewertungen: Marktforschung weniger aufwendig, schneller und günstiger zu machen, das ist das Ziel des Start-ups MARA Solutions GmbH. Die von MARA entwickelte Software hilft Unternehmen dabei, das Feedback ihrer Kundinnen und Kunden besser zu verstehen und genauer auszuwerten. Sie analysiert mit Hilfe von Deep Learning beispielsweise große Mengen an Rezensionen und identifiziert dabei automatisch und kontextspezifisch die verwendete Sprache. Der dafür eingesetzte Algorithmus verwendet die Rezensionen aller Produkte in der analysierten Kategorie und berechnet, wie stark sich die Zufriedenheit mit einzelnen Produktattributen bei der Kundschaft auf die Gesamtzufriedenheit auswirkt. Die Software erkennt diese Attribute, trackt sie im Laufe der Zeit und beobachtet die Kategorie ständig im Hinblick auf neu auftretende Attribute.
Die deutsche Ausgabe des Wirtschaftsmagazins Forbes führt MARA in der Liste der Spinn-offs der 30 besten Universitäten in Deutschland, Österreich und der Schweiz. (che)
Weitere Informationen: mara.solutions
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Aktuelle Presseinformationen
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Montag, 1. März, bis Donnerstag, 4. März 2021, online
Future 3D Additive Manufacturing – Konferenz des Clusters 3DMM2O
Die Konferenz des Exzellenzclusters 3D Matter Made to Order (3DMM2O) findet in diesem Jahr online zum Thema „3D Hybrid Organotypic Systems“ statt. Auf dem Programm stehen u.a. Vorträge von Martin Bastmeyer, Ute Schepers und Martin Wegener vom KIT.
future3dam.org
Donnerstag, 11. März 2021, online
17. Symposium Baustoffe und Bauwerkserhaltung: Dauerhafter Beton – Richtige Nachbehandlung
Das Web-Symposium wird veranstaltet vom Institut für Massivbau und Baustofftechnologie des KIT in Kooperation mit der InformationsZentrum Beton GmbH (IZB) und dem Verband Deutscher Betoningenieure (VDB). Ziel dieses Symposiums ist, einen Überblick über verschiedene Methoden und Ansätze der Nachbehandlung zu geben, mithilfe derer den heutigen Ansprüchen an den Betonbau begegnet werden kann.
imb.kit.edu/bt/379.php
Montag, 15. März, bis Mittwoch, 17. März 2021, online
Konferenz „Chemistry of the Construction Materials“
Die 3. Internationale Konferenz ICCM 2020 der Gesellschaft Deutscher Chemiker widmet sich dem Thema Konstruktionsmaterialien. Ansprechpartner für das wissenschaftliche Programm ist Andreas Gerdes vom KIT Innovation HUB – Prävention im Bauwesen.
veranstaltungen.gdch.de/tms/frontend/index.cfm?l=8887&sp_id=2
Montag, 22. März 2021, bis Donnerstag, 25. März 2021, online
Frühlingstage der Nachhaltigkeit am KIT
Workshops, Vorträge und Exkursionen zum Thema nachhaltige Entwicklung. Veranstaltet vom Zentrum für Angewandte Kulturwissenschaft und Studium Generale des KIT, Keynote zur Eröffnung von Maja Göpel vom THE NEW INSTITUTE in Hamburg.
Die Veranstaltung wird bis auf wenige Ausnahmen bei den Exkursionen ausschließlich virtuell stattfinden.
zak.kit.edu/fruehlingstage2021/index.php
Save the Date: Montag, 12. April 2021, bis Freitag, 16. April 2021, online
HANNOVER MESSE 2021 Digital Edition
An zwei virtuellen Ständen zu den Themen Future Hub und Energy Solutions stellt das KIT ausgewählte Highlights aus der Technologieentwicklung vor, z.B. bionische Oberflächen, ein flexibles Produktionssystem für die Fertigung individualisierter Produkte, den kleinsten Transistor der Welt und klimaneutrale synthetische Kraftstoffe.
Digitale Pressemappe des KIT: sek.kit.edu/hannovermesse2021.php
hannovermesse.de/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 9 600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen.
Seine etwa 23 300 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. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.
Kontakt:
Monika Landgraf
Leiterin Gesamtkommunikation
Pressesprecherin
Margarete Lehné
Stellvertretende Pressesprecherin
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-41157
E-Mail: margarete.lehne@kit.edu
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