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KIT.kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 11/2022)
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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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Energiesystem der Zukunft: Neue Dateninfrastruktur soll Forschung beschleunigen
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Um das vernetzte und klimaneutrale Energiesystem der Zukunft mit allen seinen Komponenten aufzubauen und zu steuern, werden Unmengen an Daten benötigt. Mit der neu etablierten Nationalen Forschungsdateninfrastruktur für die interdisziplinäre Energiesystemforschung (nfdi4energy) mit Beteiligung des KIT sollen nun Austausch und Zugänglichkeit solcher Datensätze erleichtert und so die Forschung beschleunigt werden.
„Wir wollen unsere Daten von der Projektidee bis zum Transfer für Wirtschaft, Politik und die Gesellschaft nutzbar und wiederverwendbar machen“, sagt der an nfdi4energy beteiligte Energiesystemforscher Professor Veit Hagenmeyer vom Institut für Automation und angewandte Informatik des KIT. Professor Christof Weinhardt vom Institut für Wirtschaftsinformatik und Marketing des KIT ergänzt: „Die neue Infrastruktur wird für mehr Transparenz, Nachhaltigkeit und Tempo bei der Forschung sorgen. Ohne einen nachhaltigen Umgang mit den Forschungsdaten wird die Energiewende ausgebremst.“ Das Konsortium nfdi4energy wird von der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg geleitet und mit dem KIT beteiligen sich elf Forschungseinrichtungen. Es ist eines von acht Vorhaben, die im November neu in die Bund-Länder-Förderung der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) aufgenommen wurden. Mit insgesamt 28 geförderten Konsortien ist die NFDI nun vollständig, das KIT ist an elf Vorhaben beteiligt. (mhe)
Weitere Informationen: nfdi4energy.uol.de
Bildunterschrift: In der Leitwarte des Smart Energy System Control Laboratory im Energy Lab 2.0 am KIT werden Daten aus Energiesystemsimulationen visualisiert. (Foto: Markus Breig, KIT)
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IT-Sicherheit: Trainingsschwächen bei Künstlicher Intelligenz
Maschinelles Lernen (ML) ist in vielen digitalen Anwendungsbereichen erfolgreich verbreitet, auch in der Computersicherheit. In der IT-Sicherheitsforschung werden Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) ebenso angewandt. Allerdings gibt es beim Training von KI Schwächen, wie Forschende des KIT und anderer internationaler Forschungseinrichtungen herausgefunden haben.
„Selbstlernende Algorithmen sind traditionellen Methoden oft überlegen. So wird ML zum Beispiel eingesetzt, um neuartige Angriffe auf Computersysteme zu untersuchen und Abwehrmaßnahmen an die Bedrohungen anzupassen“, sagt Juniorprofessor Christian Wressnegger von den KASTEL Security Research Labs am KIT. Ergebnisse könnten jedoch verzerrt werden, etwa durch die Fütterung der KI mit nicht repräsentativen Daten, die das reale Vorkommen von Viren falsch abbilden. „In App Stores der großen Anbieter kommen Apps mit Sicherheitsrisiken weniger oft vor als in alternativen Quellen mit geringeren Sicherheitsstandards“, erläutert der Forscher. Außerdem müsse man berücksichtigen, dass Angreifende üblicherweise versuchen, Verteidigungsmaßnahmen zu umgehen oder sogar zu attackieren. „Ein lernendes Virenschutzprogramm beispielsweise, das auf solchen unvollständigen Daten trainiert wurde, könnte sich in der Praxis als unbrauchbar erweisen.“ Wressnegger und sein Team haben gemeinsam mit internationalen Partnern 30 aktuelle Forschungsarbeiten untersucht, die ML für die IT-Sicherheit nutzen und auf prestigeträchtigen Computer- und Systemsicherheitskonferenzen veröffentlicht wurden. Alle hatten eine oder mehrere Fehlerquellen nicht berücksichtigt. „Es fehlt an Bewusstsein für die Schwierigkeiten, Maschinelles Lernen korrekt anzuwenden“, so der Experte für Cybersicherheit. (mex)
Weitere Informationen:
usenix.org/conference/usenixsecurity22/presentation/arp
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Robotersysteme: Assistenz beim Rückbau von Atomanlagen
Atomar verseuchte oder verunreinigte Gebäude, Objekte oder Flächen zu reinigen, ist für Menschen gefährlich. Deshalb sollen Roboter diese Aufgabe übernehmen – etwa bei der Altlastensanierung oder beim Rückbau kerntechnischer Anlagen. Forschende des KIT haben jetzt im Kompetenzzentrum „Robotersysteme für die Dekontamination in menschenfeindlichen Umgebungen“ (ROBDEKON) Systeme dafür entwickelt.
Für den voll automatisierten Rückbau von kerntechnischen Anlagen müssen kontaminierte Gebäude erfasst, dekontaminiert und freigemessen werden. Der Erkundungsroboter GammaBot scannt Innenräume und misst die Strahlenbelastung. Außerdem haben Forschende des KIT eine Gruppe von Sensoren konstruiert, die auf einer Arbeitsbühne montiert automatisch die Kontamination von Wänden misst. Eine besondere Herausforderung bei der automatisierten Dekontamination von Anlagenteilen ist das Greifen, Vermessen und Reinigen unbekannter und schwerer Objekte. Der neuentwickelte humanoide Roboter ARMAR-DE kann ihm vorher unbekannte Anlagenteile autonom greifen und diese nach einem automatisierten Scanvorgang säubern. Für die sichere und intuitive Bedienung der Roboter in solchen menschenfeindlichen Arbeitsumgebungen haben die Forschenden eine Steuerung per Telepräsenz entwickelt. So kann der Mensch aus sicherer Distanz mit AR/VR-Brillen oder einem Tablet die Bewegungen und Arbeitsschritte des Roboters kontrollieren. Der Operator soll dabei jederzeit in die Arbeit eingreifen können, um Probleme zu beheben, die der Roboter ohne Vorwissen nicht alleine lösen kann. ROBDEKON, in dem das KIT gemeinsam mit anderen Einrichtungen forscht, wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit rund zwölf Millionen Euro gefördert. (mex)
Weitere Informationen:
robdekon.de
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Biodiversität: „Hotspot“ Kreta im Fokus
Die griechische Insel Kreta ist wegen der großen Anzahl endemischer Tier- und Pflanzenarten ein Hotspot der Biodiversität. Forschende des KIT und des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien (HITS) wollen nun die Forschung vor Ort stärken und die „Biodiversity Computing Group“ aufbauen.
„Gemeinsam mit dem KIT, dem HITS und lokalen Institutionen wollen wir neue und energieeffiziente Werkzeuge, Algorithmen und Modelle entwickeln, um die Biodiversität auf Kreta sowie weltweit zu bewerten“, sagt Professor Alexandros Stamatakis, Professor für High Performance Computing am KIT und Gruppenleiter „Scientific Computing“ am HITS. „Die interdisziplinäre Forschung vor Ort hilft außerdem dabei, die Abwanderung von Fachkräften zu verhindern und die institutionellen Verbindungen zu vertiefen.“ Für seine Forschung erhält Stamatakis mit dem ERA Chair der Europäischen Kommission Fördermittel in Höhe von 2,4 Millionen Euro. Diese nutzt er, um in den nächsten fünf Jahren die neue Forschungsgruppe auf Kreta aufzubauen. Das Team wird sich mit methodenbezogenen Aspekten des Biodiversitäts-Computings wie der Virusevolution, dem Hochleistungsrechnen und der Bewertung von Unsicherheiten befassen. Die am Institute of Computer Science der Foundation for Research and Technology Hellas angesiedelte Gruppe nimmt Anfang 2023 ihre Arbeit auf. (swi)
Weitere Informationen: h-its.org/de/2022/11/10/era-chair-stamatakis
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Themenhighlight: Es werde Licht – Solarstrom auf knapp 5 000 Metern Höhe
Alena Fernandes de Freitas vom Institut für Regionalwissenschaft des KIT untersucht Energiesysteme in Peru. Ihre Feldforschung führt sie auf abenteuerlichen Pfaden in abgelegene Bergregionen: Eines der drei Projekte, die sie für ihre Dissertation analysiert, befasst sich mit der ländlichen Elektrifizierung in Peru. „Es gibt keine Adressen, kein Google Maps und auch keine Straßen, die zu den Siedlungen führen“, so die Forscherin. Über ihre Forschung berichtet das aktuelle Themenhighlight auf www.kit.edu. (mle)
Weitere Informationen: kit.edu/kit/es-werde-licht-energieforschung-in-peru.php
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Abgasbehandlung – PFAS verringern: Ob wetterfeste und zugleich atmungsaktive Funktionskleidung oder antihaftbeschichtete Pfanne: Ihre wasser- beziehungsweise fettabweisenden Eigenschaften verdanken diese Produkte Fluorpolymeren. „Fluorhaltige Komponenten werden seit rund 100 Jahren produziert und in der Industrie vielseitig eingesetzt. Spätestens bei der Abfallbehandlung erweisen sie sich jedoch als Herausforderung. Weil sie besonders stabil sind, kann die Natur polyfluorierte Alkylsubstanzen, sogenannte PFAS, kaum abbauen“, sagt Dr. Hans Joachim Gehrmann, Leiter der Arbeitsgruppe Verbrennungstechnologie am Institut für Technische Chemie des KIT. Er untersucht unter anderem, wie sich PFAS in Abgasen aus Verbrennungsprozessen messen und verringern lassen. Seine Arbeitsgruppe entwickelt in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung eine passende Messmethodik. (ase)
Weitere Informationen: sek.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_gehrmann.php
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Schneller zu Hochleistungskeramiken: Das Herstellen technischer Keramiken etwa für Maschinen- und Anlagenbau, Chemieindustrie oder Medizintechnik ist kosten- und zeitaufwändig. Für die Feingussindustrie, die jährlich Millionen keramischer Einmalformen zur Produktion von metallischen Bauteilen verbraucht, hat das Spin-off FastCast Ceramics aus dem KIT nun ein neues Verfahren entwickelt. Dieses basiert auf einem innovativen Schlicker, also der Masse, aus der Keramik hergestellt wird. Bislang musste dabei ein Wachsmodell mehrfach in die Masse eingetaucht, besandet und getrocknet werden. Die neue Technologie kommt mit deutlich weniger Tauchvorgängen aus, das Besanden entfällt ganz. Insgesamt lässt sich der Zeitaufwand beim Herstellen einer Gussform um rund 70 Prozent von bis zu zehn auf zwei bis drei Tage reduzieren. Der Schlicker lässt sich zudem mit allen Sintermaterialien und Formgebungsprozessen kombinieren und ist damit flexibel auch bei weiteren Anwendungen einsetzbar. (sas)
Weitere Informationen: fastcast-ceramics.com
FastCast Ceramics im Gespräch mit der KIT-Gründerschmiede: kit-gruenderschmiede.de/gruendung-des-monats-fastcast-ceramics
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Aktuelle Presseinformationen
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Freitag, 25. November 2022, 13:00 Uhr, Karlsruhe
Humanoide Roboter: Tag der offenen Tür am H²T
Die Professur Hochperformante Humanoide Technologien (H²T) am Institut für Anthropomatik und Robotik des KIT erforscht und entwickelt humanoide Robotertechnologien und -systeme, die vielseitige Aufgaben in der realen Welt in Interaktion mit dem Menschen ausführen. Der Tag der offenen Tür bietet Einblick in die aktuelle Forschung. Ort: Gebäude 50.20, Kaiserstraße 12, 76131 Karlsruhe
kit.edu/kit/veranstaltungskalender.php/event/48167
Dienstag, 13. Dezember 2022, 19:30 Uhr, Karlsruhe
Wissenschaftsdienstage: Ist Quantentechnologie noch aus unserem Leben wegzudenken?
Bei der Podiumsdiskussion erklären Professor Armin Grunwald vom Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse und Forschende des Instituts für Quantenmaterialien und Technologien des KIT, welche Bedeutung Quantentechnologien für unser Leben heute schon haben. Interessierte können passend zum Thema die Ausstellung „Warum ist Quantenmechanik so wichtig beim Spielen?“ besuchen. Ort: TRIANGEL Open Space, Kaiserstraße 93, 76133 Karlsruhe
kit.edu/kit/veranstaltungskalender.php/event/46849
Dienstag, 13. bis Freitag, 16. Dezember 2022, Karlsruhe
Ausstellung: Warum ist Quantenmechanik so wichtig beim Spielen?
Quantenspiele sind Computerspiele, die Eigenschaften der Quantenmechanik im Spielaufbau nutzen – beispielsweise mit Blick auf Wahrscheinlichkeitsaussagen, auf die man beim Spielen ständig trifft. Bei der interaktiven Ausstellung des Instituts für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse des KIT können Besucherinnen und Besucher an einem Online-Schach-Quantenspiel teilnehmen und weitere Einblicke in die Quantenwissenschaft gewinnen. Ort: TRIANGEL Open Space, Kaiserstraße 93, 76133 Karlsruhe
kit.edu/kit/veranstaltungskalender.php/event/46850
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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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