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KIT.kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 08/2022)
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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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Atmosphärenforschung: Stratosphärenballon in Kanada gestartet
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Ein Stratosphärenballon mit dem Infrarotspektrometer GLORIA-B an Bord startete in der vergangenen Woche (23.08.2022) im kanadischen Timmins. Ziel der Mission von Forschenden des KIT und des Forschungszentrums Jülich ist es, stratosphärische Luftschichten zu erforschen und die Europäische Weltraumagentur ESA bei der Vorbereitung von Satellitenmissionen wie CAIRT und FORUM zu unterstützen. Der Ballon steigt bis zu 36 Kilometer hoch in der Atmosphäre auf und hat dort einen Durchmesser von rund 100 Metern.
Vorgeschlagen hat das Satellitenkonzept CAIRT (steht für: The Changing-Atmosphere Infra-Red Tomography Explorer) ein internationales Team unter Leitung des KIT. „Damit können wir untersuchen, wie sich Treibhausgase, Luftschadstoffe oder auch Vulkanausbrüche und Waldbrände auf die Erdatmosphäre auswirken“, sagt Dr. Michael Höpfner vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung des KIT. Die ESA hat CAIRT im vergangenen Jahr in die engere Wahl für die Mission „Earth Explorer 11“ genommen. „Mit GLORIA, dem Vorläuferinstrument von CAIRT, messen wir bis in großen Höhen die Profile unterschiedlichster Gase und Aerosole, die trotz ihrer sehr geringen Konzentration das Klima und die Ozonschicht beeinflussen. Diese Daten helfen dabei, die technische Machbarkeit sowie die Messmöglichkeiten des Satelliteninstruments zu demonstrieren“, so Höpfner. Zusätzlich liefert GLORIA Vergleichsmessungen für das bereits für die Earth Explorer 9-Mission ausgewählte Fernerkundungsexperiment FORUM. (swi)
Video vom Ballonstart:
publikationen.bibliothek.kit.edu/1000150190
Weitere Informationen:
kit.edu/kit/pi_2021_055_atmospharenforschung-satellitenkonzept-cairt-kandidat-fur-earth-explorer-11.php
Bildunterschrift: Ein Ballon mit einem Durchmesser von 100 Metern bringt die Instrumente zum Messen von atmosphärischen Spurengasen in eine Höhe von 36 Kilometern. (Foto: Michael Höpfner, KIT)
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Bioökonomie: Mikroalgen als „vegane Kühe“ der zukünftigen Landwirtschaft
Mikroalgen produzieren wertvolle Pigmente, Omega-3-Fettsäuren oder Proteine für die Lebensmittel- und Kosmetikindustrie – einfach aus Licht, Kohlendioxid sowie rezyklierten kostengünstigen Nährstoffen aus landwirtschaftlichen Prozessen. Darüber hinaus stellen sie eine ideale Quelle für hochwertiges Futtermittel dar. Im Verbundprojekt FuTuReS haben Forschende des KIT gemeinsam mit ihren Partnern und im engen Austausch mit der Landwirtschaft das Potenzial der Algenkultivierung in Deutschland umfassend untersucht.
„Unter günstigen Rahmenbedingungen könnte die Mikroalgenkultivierung für einige Beteiligte in der Landwirtschaft ein neues Geschäftsfeld werden, um regional, resilient und ganzjährig hochwertige Produkte zu erzeugen“, sagt Dr. Christine Rösch, die sich mit ihrer Forschungsgruppe Nachhaltige Bioökonomie am Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse des KIT beteiligt: „Mikroalgen sind die veganen Kühe der künftigen Landwirtschaft.“ Die Forschenden haben unter anderem herausgefunden, dass es am effektivsten ist, die Algen in skalierbaren Indoor-Anlagen mit LED-Licht zu züchten. Je nachdem, welches Produkt erzeugt wird, hat eine Algenkultur dabei gegenüber chemischen Syntheseverfahren sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch die Nase vorn und ermöglicht eine sichere dezentrale Produktion mit kurzen Transportwegen. Über die Resultate hinaus lieferte das Projekt noch eine weitere wichtige Erkenntnis: Landwirtinnen und Landwirte sind den Algen gegenüber grundsätzlich aufgeschlossen. Bevor sie aber in die „veganen Milchkühe“ investieren, wünschen sie sich noch mehr Forschung und gezielte Förderung. (mhe)
Weitere Informationen:
igb.fraunhofer.de/de/presse-medien/presseinformationen/2022/mikroalgen-moegliche-perspektiven-fuer-die-landwirtschaft.html
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Medizindiagnostik: Verbesserte Bildgebung
Ohne Magnetresonanztomographie (MRT) kommt die Medizintechnik heute nicht mehr aus. Neben einem Magnetfeld benötigt dieses bildgebende Verfahren jedoch Anregung durch Radiofrequenzen. Deren Energie kann Zellen überhitzen, was Dauer und Spezifität hochaufgelöster MRT bisher begrenzt. Einen völlig neuen Ansatz, die RASER-MRT (radio-frequency amplification by stimulated emission of radiation), stellte ein internationales Forschungsteam um Dr. Sören Lehmkuhl vom Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT in der Fachzeitschrift Science Advances vor.
Beim klassischen MRT entsteht das Bild in zwei Schritten: Durch das Anlegen eines Magnetfelds richten sich Kernspins der Moleküle im Körper wie kleine Magnete einheitlich aus. In einem zweiten Schritt werden diese durch Radiowellen sozusagen umgekippt. Das MRT-Bild entsteht, indem sich die kleinen Magnete wieder am Magnetfeld ausrichten. RASER-MRT funktioniert entgegengesetzt: Die Minimagneten beginnen bereits genau umgekehrt zum Magnetfeld des MRT und richten sich dann gemeinsam an diesem aus. Für das Umdrehen wird eine andere Methode eingesetzt, sodass keine Radiowellen nötig sind. Im Ergebnis kann länger gemessen werden und das Bild ist höher aufgelöst als beim klassischen MRT. „Viele haben nicht geglaubt, dass so etwas überhaupt möglich ist“, betont Lehmkuhl. „Mit Modellrechnungen, Simulationen und im Experiment konnten wir aber beweisen, dass die Methode im Prinzip funktioniert.“ Bis zur konkreten Anwendung wird es nach Einschätzung des Forschers aber noch einige Jahre dauern. (rli)
Weitere Informationen:
science.org/doi/10.1126/sciadv.abp8483
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Hitzestress in Nordafrika: Mit Ziegen und Kamelen die Milchproduktion sichern
Die Klimakrise setzt Milchviehbetriebe im nördlichen Savannengürtel Afrikas zunehmend unter Druck. In welchen Landabschnitten vor allem der Hitzestress die Milchproduktion von Rindern gefährdet und wie hilfreich ein Anpassen der Herdenzusammensetzung mit anderen Nutztierarten sein könnte, haben Forschende des KIT untersucht. Sie fanden heraus, dass sich die Umweltbedingungen in knapp 20 Prozent des untersuchten Gebietes in den letzten Jahren dramatisch verschlechtert haben, und empfehlen, mehr Ziegen und Kamele statt Rinder zu halten. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Nature Food veröffentlicht.
„Der Vorteil von Ziegen und Kamelen ist, dass sie resistenter gegenüber Hitzestress und Futterknappheit sind und zu allen Jahreszeiten Milch und Fleisch produzieren können“, sagt Professor Klaus Butterbach-Bahl vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), dem Campus Alpin des KIT in Garmisch-Partenkirchen. „Ein Anstieg der Ziegen- und Kamelpopulationen um rund 14 beziehungsweise 10 Prozent bei gleichzeitiger Reduzierung der Milchviehpopulation um knapp ein Viertel könnte den Milchertrag um etwa sieben Prozent steigern“, sagt der Leiter der Studie, Dr. Jaber Rahimi vom IMK-IFU. Dabei ließen sich auch der Wasser- und Futtermittelbedarf um 15 beziehungsweise 11 Prozent sowie die CO₂-Emissionen durch Milchproduktion um rund acht Prozent senken. Das teilweise Umstellen der Herdenzusammensetzung von Rindern auf Ziegen und Kamele könnte somit die Milchproduktion sichern und so die Versorgung der lokalen Bevölkerung mit Milchprodukten auch unter Klimawandelbedingungen möglich machen. (swi)
Weitere Informationen:
nature.com/articles/s43016-022-00543-6
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Energiewende: CO₂-freie Wärmetechnik für die Industrie
Porenstrahlungsbrenner stellen Wärme für industrielle Anwendungen bereit, bei denen eine Verbrennung innerhalb einer porösen Keramik stattfindet, die sich dadurch aufheizt und in hoher Intensität Wärme abstrahlt. Auf Grund ihrer hohen Strahlungsleistung werden solche Brenner etwa in Trocknungsprozessen verwendet – als Brennstoff wird bislang meist fossiles Erdgas eingesetzt. Im Forschungsprojekt WAPS (steht für: WAsserstoffPorenStrahler) entwickeln Forschende des KIT nun gemeinsam mit einem mittelständischen Partner den ersten Wasserstoff-Porenstrahlungsbrenner für einen kohlenstofffreien Betrieb.
„Die Herausforderung liegt in einer gleichmäßigen Verteilung von Wasserstoff und der Mischung mit Luft“, sagt Petra Weinbrecht vom Engler-Bunte-Institut des KIT. „Wir wollen das mit vielen feinen Kanälen in einer Misch- und Verteileinheit lösen, die den Brennstoff optimal verteilt.“ Der neue Porenstrahler soll aber auch weiterhin problemlos mit Erdgas und synthetischen Äquivalenten oder auch mit einem Wasserstoffmix betrieben werden können. Dadurch eignet sich der neue Porenstrahlungsbrenner besonders gut für die Umrüstung. Neben der Technologieentwicklung werden bei WAPS innovative Techniken für die Fertigung der Einzelkomponenten angewandt. WAPS wird im zentralen Innovationsprogramm Mittelstand zusammen mit der GoGaS Goch GmbH & Co.KG realisiert und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert. (mhe)
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Resilienz kritischer Infrastrukturen: Versorgungssysteme sollen energieeffizienter, klima- und ressourcenschonender werden. Die Transformation bringt aber auch neue Verletzlichkeiten mit sich: „Eine nachhaltige Energieversorgung ist auf intelligente Stromnetze angewiesen, die an Informations- und Kommunikationsnetze gekoppelt sind. Solche Netze ermöglichen eine flexible und dezentrale Steuerung, sind aber auch anfälliger für Störungen, die sich negativ auf andere kritische Versorgungsleistungen auswirken können“, erläutert Dr. Sadeeb Simon Ottenburger, der am KIT die Abteilung Resiliente und Smarte Infrastruktursysteme, kurz RESIS, am Institut für Thermische Energietechnik und Sicherheit leitet. Wie sich systemische Risiken minimieren lassen, erforschen er und sein Team mit der Plattform FRAMESS, die von unterschiedlichen Belastungsszenarien ausgeht und die systemische Untersuchung komplexer Wechselwirkungen ermöglicht. So lassen sich geeignete Maßnahmen identifizieren, um kritische Infrastrukturen nachhaltig und zugleich resilient zu planen und zu betreiben. (mle)
Weitere Informationen: kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_ottenburger.php
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Effiziente Kühlung für Industrie und Forschung: Viele Zukunftstechnologien wie etwa künftige Quantencomputer sind auf extrem niedrige Temperaturen angewiesen. Die Ausgründung aus dem KIT Qinu entwickelt und produziert hierfür Kühlsysteme. Dabei geht es insbesondere um hohe Kühleffizienz, sehr kompakte Bauweise und extrem schnelle Abkühlzeiten. So können die Systeme von Qinu beispielsweise extrem niedrige Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt bei 0 Kelvin beziehungsweise -273,15 Grad Celsius erreichen, ein Vakuum erzeugen sowie Schutz vor elektromagnetischer Strahlung bieten. Basis der Kühlsysteme sind Verdünnungskryostaten, die in der Vergangenheit vor allem in der Grundlagenforschung genutzt wurden. (sas)
Weitere Informationen: qinu.de
enabl Technologies im Gespräch mit der KIT-Gründerschmiede: kit-gruenderschmiede.de/gruendung-des-monats-qinu
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Aktuelle Presseinformationen
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Dienstag, 6. bis Freitag, 9. September 2022, 8:00 Uhr, Karlsruhe
Internationale Konferenz Operations Research 2022
Die Jahrestagung der Operations Research Gesellschaft e.V. in Kooperation mit dem Institut für Operations Research des KIT bietet internationalen Forschenden eine Plattform, um ihre Arbeiten zu den Themen Energie, Information und Mobilität vorzustellen. Ort: Audimax am Campus Süd des KIT, Straße am Forum 1, 76131 Karlsruhe
or2022.de/deutsch/index.php
Dienstag, 20. bis Freitag, 23. September 2022, Berlin
SBE22 – The Sustainable Built Environment Conference
Um die Zukunft des Bauwesens und der Stadtentwicklung geht es bei der englischsprachigen Veranstaltung, die bis zu 300 internationalen Forschenden und Interessierten eine Plattform zur Vernetzung und zum Austausch bietet. Der Fokus liegt unter anderem auf den Themen Ressourcenmanagement und Materialflüsse, klimaneutrale Gebäude, post-fossile Infrastrukturen und kritische Digitalisierung. Mitorganisator ist Professor Thomas Lützkendorf vom Fachgebiet Immobilienwirtschaft am KIT, der Experte für nachhaltiges Bauen ist. Ort: TU Berlin, Straße des 17. Juni 152, 10623 Berlin
sbe22.berlin
Dienstag, 20. September 2022, 9:00 Uhr, Karlsruhe
REKLIM-Konferenz: Klimawandel in Regionen
Das KIT und der Helmholtz-Forschungsverbund Regionale Klimaänderungen und Mensch (REKLIM) laden zur diesjährigen Konferenz ein. Im Mittelpunkt stehen Fragen über die Auswirkungen des Klimawandels im süddeutschen Raum mit dem Fokus auf Luftqualität und erneuerbare Energien. Ort: NTI-Hörsaal am Campus Süd des KIT, Geb. 30.10, Engesserstraße 5, 76131 Karlsruhe
reklim.de/konferenz-2022
Donnerstag, 22. September 2022, 14:30 Uhr, online
Abschlussveranstaltung KTUR – Knowledge Transfer Upper Rhine
Nach fast drei Jahren Laufzeit geht das Projekt „Knowledge Transfer Upper Rhine" (KTUR) zu Ende, bei dem sich zwölf Universitäten am Oberrhein, darunter das KIT sowie 100 Partnerunternehmen zum Wissens- und Technologietransfer in der trinationalen Oberrheinregion austauschten. Bei der Veranstaltung stellen sie ihre Ergebnisse der erprobten und umgesetzten Projektmaßnahmen vor. Eine Anmeldung ist bis 14. September erforderlich.
ktur.eu/en/registration-ktur-project-closing-event-live-stream
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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 9 800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen.
Seine etwa 22 300 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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