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KIT.kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 11/2023)
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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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Wassermanagement: Bessere Regenmessung in Westafrika dank Mobilfunknetz
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Burkina Faso ist wie die meisten afrikanischen Länder von den Auswirkungen des Klimawandels wie Hitzewellen, heftigen Regenfällen oder Überschwemmungen stark betroffen. Diese stellen für das von der Landwirtschaft abhängige Land eine ernsthafte Bedrohung dar. Jedoch mangelt es an zuverlässigen Messungen und Vorhersagen, um ein angepasstes Wassermanagement zu betreiben. Forschende des KIT haben nun mithilfe von Mobilfunkdaten erstmalig hochauflösende Niederschlagskarten für die Region erstellt.
„In vielen afrikanischen Regionen mangelt es an zeitnaher Information zur Niederschlagsintensität und somit auch an Frühwarnungen vor Extremereignissen wie Hochwasser“, sagt Dr. Christian Chwala vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung, dem Campus Alpin des KIT in Garmisch-Partenkirchen. „Wir haben das auch in Afrika gut ausgebaute Mobilfunknetz genutzt, um die benötigten Daten zu sammeln.“ Aus der niederschlagsbedingten Abschwächung der Funkverbindung zwischen den Mobilfunkmasten konnten die Klimaforschenden die ersten zeitlich hoch aufgelösten Regenkarten für die Region um die Hauptstadt von Burkina Faso, Ouagadougou, erstellen. Im Vergleich zu dem einzigen vorhandenen Regenmesser zeigten die neuen Karten eine Übereinstimmung von über 95 Prozent. Herkömmliche Satellitenmessungen hingegen lieferten keine vergleichbaren Ergebnisse. „Die Karten bieten eine noch nie dagewesene Möglichkeit, Niederschläge in dieser datenarmen Region sowohl räumlich als auch zeitlich zu untersuchen. Sie können als Input für eine Vielzahl hydrometeorologischer Anwendungen dienen, von Hochwasserwarnsystemen bis hin zur Optimierung des Wassermanagements“, so Chwala. (swi)
Weitere Informationen:
journals.ametsoc.org/view/journals/hydr/24/10/JHM-D-23-0015.1.xml
Bildunterschrift: Regenmessung mit Mobilfunkdaten: Forschende verbessern Frühwarnung vor Extremereignissen in datenarmen Regionen in Westafrika. (Foto: Christian Chwala, KIT)
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Windrad-Recycling: Rotorblätter effizient wiederverwerten
Windenergie gehört in Deutschland zu den wichtigsten erneuerbaren Energieträgern. Nach 20 bis 30 Jahren haben die meisten Windenergieanlagen jedoch das Ende ihrer Lebensdauer erreicht, werden häufig zurückgebaut und durch neue, leistungsfähigere ersetzt. Maßnahmen, die eine bessere Wiederverwertung speziell der ausgedienten Rotorblätter ermöglichen, entwickeln Forschende des KIT und Partner im Projekt „BladeReUse“.
„Während es für die Baustoffe Stahl, Stahlbeton und auch Kupfer etablierte Verfahrenswege zur Rückgewinnung gibt, stellt das Recycling der aus Faserverbundwerkstoffen bestehenden Rotorblätter bislang ein ungelöstes Problem dar“, sagt Professor Thomas Ummenhofer, Leiter der Abteilung Stahl- und Leichtbau der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine des KIT (VAKA). Es gebe zwar eine Methode, um größere Mengen dieser Abfälle zu verwerten, jedoch stoße dieser Prozess nicht nur viel CO₂ aus, sondern führe auch zur suboptimalen Endverwertung durch Verbrennung. In BladeReUse fokussieren sich die Forschenden nun darauf, wie die Rotorblattsegmente für großserientaugliche Produkte weiterverwertet werden könnten. „Faserverbundwerkstoffe sind robust und langlebig. Sie könnten sich deshalb hervorragend für den Bau von Lärmschutzwänden, beim Baugrubenverbau oder im Küsten- und Gewässerschutz eignen“, so Projektleiter Dr. Matthias Albiez von der VAKA. Ziel des Projekts ist es, den gesamten Prozess von der Demontage und Zerlegung der Rotorblätter über die Prüfung, konstruktive Anpassung und Qualifizierung für die Weiterverwendung bis hin zur Erprobung der neuen Produkte unter Realbedingungen zu entwickeln. Zusätzlich analysieren die Forschenden die Ökobilanz der Prozesse und untersuchen, wie CO₂ eingespart werden kann. (swi)
Weitere Informationen:
stahl.vaka.kit.edu/forschung_2004.php
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Infektionsmonitoring: Abwasser als Corona-Frühwarnsystem
Auch nach der Coronapandemie gilt es, die Infektionslage sowie neue Mutationen und Varianten im Blick zu behalten. Der vom KIT koordinierte Projektverbund „ESI-CorA“ (steht für: Emergency Support Instrument – Nachweis von SARS-CoV-2 im Abwasser) prüfte seit 2022 in einer bundesweiten Pilotphase das Potenzial eines abwasserbasierten Covid-19-Frühwarnsystems. Der Ansatz basiert darauf, dass Coronaviren bereits mehrere Tage vor Auftreten der ersten Krankheitssymptome im Abwasser nachweisbar sind. Nun liegt der Abschlussbericht vor.
Mit der deutschlandweiten Abwasserüberwachung an verschiedenen Standorten haben die Forschenden eine Übersicht zur Varianten- und Mutationsentwicklung erstellt sowie viele neue Subvarianten erfasst. Die so ermittelten Daten tragen zum besseren Verständnis der Infektionsdynamik von Covid-19 bei und können als Frühwarnsystem genutzt werden. Seit Oktober 2022 ist die Viruslast im Abwasser neben der 7-Tage-Inzidenz, dem Testpositivenanteil und den Besuchen in ärztlichen Praxen als weiterer Indikator des Infektionsgeschehens auf dem Pandemieradar des Bundesministeriums für Gesundheit zu sehen. Über die genaue Anzahl der Infizierten und die Krankheitsschwere gibt das Verfahren zwar keinen Aufschluss, jedoch unterstützt es die Entwicklung konkreter Vorsorge- und Schutzmaßnahmen – sowohl auf lokaler als auch auf Landes- und Bundesebene. Für „ESI-CorA“ hat die EU Fördergelder in Höhe von 3,7 Millionen Euro zur Verfügung gestellt. Koordiniert wurde das Projekt vom Projektträger Karlsruhe am KIT, Partner waren die Technische Universität Darmstadt, das Umweltbundesamt und das Robert Koch-Institut. (jaho)
Weitere Informationen:
ptka.kit.edu/AbschlussPilotbetrieb.html
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Autonome Fahrzeuge: Bessere Sensoren für sichereres Fahren
Voraussetzung für das sichere Wahrnehmen der Umwelt sind beim automatisierten Fahren hochzuverlässige, präzise und realitätstreue Sensoren. Bislang fehlen jedoch effiziente Methoden, um ihre Genauigkeit zu überprüfen. Im Projekt „RepliCar“, an dem auch das KIT beteiligt ist, soll nun ein Referenzsystem mit fortschrittlicher Radar-, Kamera- und Lidar-Sensorik entwickelt werden. Dieses soll die Grundlage bilden, um genauere Sensordaten in autonomen Fahrzeugen zu erfassen.
Am Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik (IHE) des KIT entwerfen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dafür basierend auf einer neuen Technologie eines Industriepartners ein Antennensystem. Die neuen Antennen seien entscheidend, um präzise Radardaten zu sammeln und verbesserten bei autonomen Fahrzeugen die Wahrnehmung des Umfelds, so die Forschenden. Außerdem ist das IHE für das Systemdesign des Referenzradars verantwortlich. Am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme des KIT erstellen die Forschenden Modelle für die neuen Referenzsysteme. Um das Fahrzeugverhalten abzusichern, verwenden sie Modellierungsmethoden, welche die Rohdaten der Radarsensoren so verarbeiten, dass der Abbildungsfehler der Umgebungswahrnehmung im Design berücksichtigt werden kann. Dadurch erfolgen bereits im Software-Entwurf erste Schritte zur funktionalen Absicherung des Systems. Zusätzlich entwickeln weitere Beteiligte des Projekts etwa eine präzise Umfeldwahrnehmung sowie eine Datenplattform, um die Referenzdaten zu verwalten und zu verarbeiten. Mit einem fahrenden Demonstrator zeichnen sie erste Daten für die Freigabe eines Beispiel-Wahrnehmungssystems auf. Das Projekt, das die ANavS GmbH koordiniert, läuft seit Mitte 2023 bis Mitte 2026 und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit rund fünf Millionen Euro gefördert. (swi)
Weitere Informationen:
kit.edu/kit/33251.php
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Wissenschaftskommunikation: Wissenschaftliche Erkenntnisse liefern die Grundlage für zahlreiche gesellschaftliche und individuelle Entscheidungen. „Wissenschaft ist im Alltag der Menschen gegenwärtig, der Austausch von Wissenschaft und Gesellschaft ist deshalb extrem wichtig“, sagt Professorin Annette Leßmöllmann vom Institut für Technikzukünfte des KIT. Die Expertin für Wissenschaftskommunikation mit dem Schwerpunkt Linguistik betrachtet in ihrer Forschung vielfältige Aspekte des Sprechens von und über Wissenschaft, beispielsweise über Künstliche Intelligenz. Herausforderungen der Wissenschaftskommunikation im digitalen Raum gehören ebenso zu ihren Forschungsschwerpunkten wie das Einbeziehen schwer erreichbarer Zielgruppen. Eine zentrale Forschungsfrage ist dabei, welchen Einfluss Überzeugungen, Weltanschauungen und Zukunftsvorstellungen einzelner darauf haben, wie sie wissenschaftliche Aussagen bewerten. „Wissenschaftskommunikation hat nicht nur mit Information zu tun“, betont die Linguistin und empfiehlt das Zuhören: „Man muss fragen, was die Menschen antreibt und was sie emotional bewegt, gerade bei gesellschaftlich umstrittenen Themen.“ (ljo)
Weitere Informationen:
sts.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_lessmoellmann.php
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CO₂-Emissionen effektiv mindern: Die Produktion von erneuerbarem Erdgas nutzen, um den Ausstoß von CO₂ zu verringern, das ist das Ziel von Turn2X, einer Ausgründung aus dem KIT. Bei der Elektrolyse entsteht unter Einsatz erneuerbarer Energie aus Wasser erst Wasserstoff und dann durch Zufuhr von klimaneutralem CO₂ – etwa aus der Verbrennung von Biomasse – Methan als wichtigster Bestandteil von Biogas. Dieses grundlegende Verfahren für die Herstellung von Biogas ist zwar nicht neu, die Besonderheit am patentierten Methanisierungsreaktor von Turn2X ist aber, dass die Maschinen trotz der schwankenden Energiezufuhr aus erneuerbaren Energien funktionieren. Das macht den Ansatz von Turn2X zu einer skalierbaren, kosteneffizienten und nachhaltigen Lösung. Aktuell arbeiten die Gründer an der Inbetriebnahme einer Biogas-Anlage in Spanien, welche für Sommer 2024 geplant ist. (sas)
Weitere Informationen:
turn2x.com/
Turn2X im Gespräch mit der KIT-Gründerschmiede:
kit-gruenderschmiede.de/gruendung-des-monats-turn2x/
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Aktuelle Presseinformationen
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Donnerstag, 14. Dezember 2023, 15:45 Uhr, Karlsruhe
Carl-Benz-Gedenkvorlesung
Mit der Gedenkvorlesung ehrt das KIT-Zentrum Mobilitätssysteme den Erfinder des Automobils, Carl Benz, und bietet Einblicke in aktuelle technologische Entwicklungen sowie deren Auswirkungen auf die Ausbildung von Ingenieurinnen und Ingenieuren. Teilnehmende sind unter anderem Staatssekretärin Elke Zimmer, Ministerium für Verkehr des Landes Baden-Württemberg, Dr. Ulf Zillig, Mercedes-Benz AG und Prof. Ina Schaefer, KASTEL - Institut für Informationssicherheit und Verlässlichkeit des KIT. Bei der Veranstaltung wird zudem der Carl-Freudenberg-Preis verliehen. Ort: Tulla-Hörsaal und Foyer, Gebäude 11.40, Englerstraße 11, 76131 Karlsruhe.
kit.edu/kit/veranstaltungskalender.php/event/50408
Save the Date: Montag, 29. Januar 2024, Karlsruhe
KIT im Rathaus: Das KIT-Zentrum Health Technologies stellt sich vor
Das Ziel des KIT-Zentrums „Health Technologies“ ist es, Lösungen für die digitale Transformation der Medizin zu fördern. So arbeiten die Forschenden unter anderem an Themen wie humanoide Robotik, Exoskelette, Beschleunigertechnologien für Strahlendiagnosesysteme, Biomaterialien, Präzisionsmedizin und Cybersicherheit zum Schutz von Gesundheitsdaten. Bei der vom ZAK | Zentrum für Angewandte Kulturwissenschaft und Studium Generale am KIT koordinierten Vortragsreihe geben sie Einblick in ihre Arbeit. Ort: Rathaus am Marktplatz, Bürgersaal, Karl-Friedrich-Straße 10, 76133 Karlsruhe.
kit.edu/kit/veranstaltungskalender.php/event/50830
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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
Chief Communication Officer
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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