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KIT.kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 04/2023)
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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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Mehrzweckphotovoltaik: Flexibel durch gedruckte Solarzellen
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Gedruckte Solarzellen sind formbar, leicht und flexibel – und lassen sich in Farbe und Transparenz frei gestalten. Werden sie auf Materialien wie Kunststoff, Glas oder Metall aufgebracht, dann lässt sich Photovoltaik mit weiteren Funktionen kombinieren, etwa in Gebäudefassaden. In der Innovationsplattform Solar TAP (steht für: „Solar Technology Acceleration Platform for emerging Photovoltaics“) der Helmholtz-Gemeinschaft, an der das KIT beteiligt ist, sollen die Technologien für solche Mehrzweckphotovoltaik gemeinsam mit Industriepartnern entwickelt werden.
„Um die Ausbauziele der Bundesregierung für die erneuerbaren Energien in den nächsten Jahren zu erreichen, müssen wir die Photovoltaik in Deutschland massiv ausbauen“, sagt Professor Uli Lemmer vom Lichttechnischen Institut des KIT. „Enorme Potenziale bietet hier die Multi-Benefit-Photovoltaik und das gilt nicht nur im Gebäudesektor. Auch im Verkehrssektor ließen sich ganz neue Möglichkeiten erschließen, etwa in Fahrzeugen oder in der Verkehrsinfrastruktur.“ Das mit Abstand größte Potenzial liege aber in der Agrivoltaik – also der Kombination von Landwirtschaft und Photovoltaik. „Die Photovoltaik kann hier nicht nur Strom erzeugen, sondern auch für ein Management der Sonneneinstrahlung und der Feuchtigkeit verwendet werden und damit vor Erosion und Austrocknung schützen“, so Lemmer. Mit der Innovationsplattform Solar TAP will die Helmholtz-Gemeinschaft die neue Mehrzweckphotovoltaik schnell und unkompliziert für Industrie, Gesellschaft und Endverbraucher zugänglich machen. Die Plattform wird vom Forschungszentrum Jülich koordiniert, neben dem KIT ist das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) beteiligt. Weltweit führende Labore und Forschungsgruppen der Helmholtz-Gemeinschaft sowie Industriepartner sind bereits assoziiert. (mhe)
Weitere Informationen: fz-juelich.de/de/aktuelles/news/pressemitteilungen/2023/schnelle-und-flexible-solarenergie-aus-dem-drucker
Bildunterschrift: Für den Ausbau der Photovoltaik neue Mehrzweckmöglichkeiten zu erschließen, ist Ziel der Plattform SolarTap mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie. (Foto: Markus Breig, KIT)
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Smarte Thermostate: Heizkosten sparen mit intelligenter Steuerung
Krieg in der Ukraine, hohe Preise und die eskalierende Klimakrise: In der gerade auslaufenden Heizperiode haben viele Menschen in Deutschland versucht, den Verbrauch von Wärmeenergie stark zu reduzieren. Forschende des KIT haben die Gelegenheit genutzt, um in einem Feldversuch die Wirksamkeit von smarten Thermostaten für Heizkörper zu untersuchen. Ab November 2022 wurde dabei für einen Zeitraum von drei Monaten der Energieverbrauch von Mietwohnungen in Mehrfamilienhäusern, die mit smarten Thermostaten ausgestatten wurden, mit solchen verglichen, die keine verwendeten.
„Durch den Einsatz von smarten Heizkörperthermostaten konnten innerhalb von drei Monaten in der aktuellen Heizperiode rund 15,5 Prozent des Wärmeverbrauchs eingespart werden“, stellt Professor Kunibert Lennerts vom Institut für Technologie und Management im Baubetrieb (TMB) des KIT fest, der die Studie gemeinsam mit Tobias Kropp, ebenfalls vom TMB, durchgeführt hat. „Diese Zahlen sind bereits um Wettereinflüsse im Vergleich zu vergangenen Jahren bereinigt.“ Die Forschenden untersuchten den Verbrauch in drei baugleichen Häusern mit 27 Wohneinheiten, für die Verbrauchszahlen aus mehreren Jahren vorlagen. „Zwar bilden die Untersuchungen nur eine kleine Stichprobe ab, aber durch den direkten Vergleich ist das Ergebnis durchaus aussagekräftig“, so Lennerts. Beheizt wurden die Häuser, die sich energetisch zu der in Deutschland häufigen Energieeffizienzklasse D zuordnen lassen, mit Gas. (mhe)
Weitere Informationen:
publikationen.bibliothek.kit.edu/1000157856
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Flexible Röntgendetektoren: Origami-inspirierte Röntgendetektoren mit hoher Effizienz und Auflösung
Röntgendetektoren kommen in der Medizin, der Industrie und der Wissenschaft vielfach zum Einsatz. Die Perowskit-Halbleitertechnologie, die bei Solarzellen bereits erfolgreich eingesetzt wird, ermöglicht auch großflächige und mechanisch flexible Detektoren. Forschende des KIT haben in einem neuen Herstellungsverfahren die Halbleiterschichten per Tintenstrahldruck hergestellt und die Detektorgeometrie durch ein origami-inspiriertes Faltverfahren realisiert. Über ihre Ergebnisse berichten sie in der Zeitschrift npj Flexible Electronics.
Bei der Herstellung der Röntgendetektoren druckten Professor Uli Lemmer, Leiter des Lichttechnischen Instituts am KIT, und sein Team zunächst die Perowskit-Schicht mit einem Tintenstrahldrucker auf dünne Kunststofffolien. „Durch digitale Drucktechnologien wie Tintenstrahl- und Aerosoljet-Druck lassen sich großflächige Detektoren anwendungsspezifisch herstellen“, erläutert Lemmer. „Für einen hochleistungsfähigen Detektor reichen die erzielbare Schichtdicke und Pixelgröße aber noch nicht aus. Durch die von Origami inspirierte Falttechnik stellen wir gewissermaßen die Halbleiterschicht auf die Kante und erreichen sowohl eine extrem gute räumliche Auflösung in 3D als auch eine hohe Empfindlichkeit“. Die Falttechnik macht eine kostengünstige Herstellung und exzellente Detektoreigenschaften möglich. In der Kombination mit gedruckten Transistoren könnte eine neue Generation von Röntgendetektoren entstehen, die weder in ihrer Größe noch in der Geometrie beschränkt sind. Mit der im Exzellenzcluster 3D Matter Made to Order entwickelten Lösung hat das Team einen wichtigen Schritt hin zu einer hohen Effizienz und hohen räumlichen Auflösung gemacht. (sfo)
Weitere Informationen: nature.com/articles/s41528-023-00240-9
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Wasserstoff: Nachhaltige Erzeugung ohne CO₂-Emissionen
Wasserstoff gilt als Schlüsselenergieträger für eine zukünftige kohlenstofffreie Energiewirtschaft. Sein Potenzial zur Lösung von Umwelt- und Energiefragen hat eine Diskussion über geeignete Produktionstechnologien ausgelöst. Obwohl die Wasserelektrolyse mithilfe erneuerbarer Energien aus Wind und Sonne den einzigen vollständig kohlenstofffreien Weg zu Wasserstoff darstellt, stehen einer breiten kurzfristigen und großtechnischen Umsetzung derzeit hohe Investitionskosten und eine Reihe technologischer Hürden entgegen. Ein Forschungsteam des KIT beschäftigt sich mit alternativen Verfahren zur Wasserstofferzeugung. Über die Machbarkeitsstudie berichten die Forschenden in der Zeitschrift ChemSusChem.
Im Fokus dabei steht die direkte Zersetzung von Methan als Hauptbestandteil von fossilem Erdgas in einem mit regenerativem Strom beheizten Hochtemperaturreaktor. Dabei entsteht der Energieträger Wasserstoff und elementarer fester Kohlenstoff, der gespeichert oder als Rohstoff weiterverwertet werden kann und somit keine CO₂-Emissionen verursacht. „Wir haben industriell relevante Betriebsparameter für unseren Hochtemperaturreaktor gewählt“, erläutert Dr. Patrick Lott vom Institut für Technische Chemie und Polymerchemie des KIT. „Die Ergebnisse sind für die Maximierung der Wasserstoffausbeute ökologisch und ökonomisch wegweisend.“ An dem Verbundprojekt beteiligten sich auch Industriepartner wie die BASF SE maßgeblich. „Diese enge Zusammenarbeit garantiert einen schnellen Transfer der gewonnenen Erkenntnisse in die industrielle Applikation“, ergänzt Projektleiter Professor Olaf Deutschmann. (sfo)
Weitere Informationen: chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.202201720
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Portal „Expertinnen und Experten des KIT“
Wie wird unsere Energieversorgung künftig aussehen, wie können wir der Klimakrise begegnen? Was brauchen wir für eine sichere und nachhaltige Mobilität? Wo ist Künstliche Intelligenz längst Teil unseres Alltags – und was soll sie in Zukunft leisten? Das Portal „Expertinnen und Experten“ bietet kompetente Ansprechpersonen für diese und weitere Forschungsthemen von A bis Z. Die Expertinnen und Experten liefern Hintergrundwissen und ordnen genau die Themen ein, die Bürgerinnen und Bürger, Medien, Wissenschaft, Wirtschaft und Politik besonders beschäftigen.
Weitere Informationen: sts.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit.php
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Teilchendetektoren: Wenn im Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider, kurz LHC, am CERN Protonen aufeinanderprallen, werden die bei der Kollision entstehenden Sekundärteilchen durch hausgroße Detektoren registriert. „Bei den Experimenten finden 40 Millionen Mal in der Sekunde Teilchenkollisionen statt“, erläutert Professor Frank Simon, Leiter des Instituts für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik am KIT. Die Forschenden wollen wissen, welche Teilchen dabei entstanden sind, welche Energie sie haben, in welche Richtung sie sich bewegten, und sie wollen mikrometergenau bestimmen, wo die Teilchen vorbeigeflogen sind. „Durch künftig noch präzisere Messungen wollen wir auch den Zeitpunkt möglichst genau bestimmen und erkennen, bei welcher der vielen nahezu gleichzeitigen Kollisionen die Teilchen entstanden sind“, so der Experte. (mle)
Weitere Informationen: sts.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_simon.php
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Produkte für die Pharmaindustrie: Die Ausgründung aus dem KIT PHABIOC entwickelt neuartige Produkte für die pharmazeutische Industrie und Biotechnologie. Dazu gehören zum Beispiel Mikrotiterplatten, die die Konzentrationsbestimmung von Proben verbessern, Messprozesse beschleunigen und den Materialverbrauch verringern. Außerdem bietet das Start- außerdem biomimetische Barrieren wie das ParmeaPad sowie Analysegeräte für Small-Scale-Studien und High-Throughput-Screenings an. Das PermeaPad ist eine biomimetische Membran zur Simulation des passiven Stofftransports durch verschiedene Barrieren im Körper. Die Idee dafür entstand während der Promotion von einem der Gründer am KIT. Aktuell wird PHABIOC über das EXIST-Gründerstipendium gefördert. (sas)
Weitere Informationen: phabioc.com
PHABIOC im Gespräch mit der KIT-Gründerschmiede: kit-gruenderschmiede.de/gruendungs-des-monats-phabioc
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Aktuelle Presseinformationen
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Donnerstag, 27. April bis 6. Juli 2023, Karlsruhe
Colloquium Fundamentale: Vortragsreihe beschäftigt sich mit dem Wahrheitsbegriff
Was ist Wahrheit? Seit Jahren ist der Begriff neben Verschwörungsmythen und Fake News in den Medien präsent. Gleichzeitig wird Wahrheit in Gerichtssälen verhandelt, durch journalistische Recherchen enthüllt und mit Faktenchecks verteidigt. Expertinnen und Experten aus verschiedenen Disziplinen widmen sich bei der Veranstaltungsreihe des ZAK | Zentrum für Angewandte Kulturwissenschaft und Studium Generale am KIT dem Wahrheitsbegriff. Ort: NTI-Hörsaal am Campus Süd des KIT, Gebäude 30.10, Engesserstraße 5, 76131 Karlsruhe.
zak.kit.edu/colloquium_fundamentale.php
Freitag, 5. Mai 2023, 9:00 Uhr, hybrid
WissKon – die NaWik-Konferenz für kommunizierende Forschende
Mit der WissKon-Konferenz bietet das Nationale Institut für Wissenschaftskommuniktaion (NaWik) eine Plattform für Forschende, die ihre Themen für ein Laienpublikum aufbereiten und sich mit Gleichgesinnten austauschen wollen. In den beiden Keynotes werden Dr. Jens Brandenburg, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesforschungsministerium, und Dr. Amrei Bahr, Mitinitiatorin der Twitter-Aktion #IchBinHanna, das Thema aus ihrer Perspektive beleuchten.
kit.edu/kit/veranstaltungskalender.php/event/49098
Samstag, 17. Juni 2023, 10:00 Uhr, Eggenstein-Leopoldshafen
Save the Date: Tag der offenen Tür am KIT 2023
Forschende des KIT öffnen die Labore und gewähren den Besucherinnen und Besuchern in Führungen, Vorträgen und Mitmachangeboten Einblicke in ihre Forschung – von Astroteilchen bis zum Zebrafisch. Auch zahlreiche Dienstleistungseinheiten stellen sich und das KIT als Ausbildungsort und Arbeitgeber vor. Für Kinder und Jugendliche sind vielfältige Aktionen geplant, außerdem gibt es ein Bühnenprogramm. Ort: Campus Nord des KIT, Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen.
kit.edu/kit/tag-der-offenen-tuer.php
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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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