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KIT.kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 02/2024)
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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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Transportrobotik: Werkzeugkasten für die Automobil- und Zulieferindustrie
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Neue Antriebs- und Fahrzeugkonzepte in der Automobilindustrie erfordern zunehmend Automatisierungslösungen. Veraltete IT-Systeme, mangelndes Fachwissen und ungünstige Infrastrukturen verhindern jedoch die Einführung solcher Lösungen, insbesondere bei kleineren und mittleren Unternehmen (KMU). Um diese Hürden abzubauen, entwickeln Forschende des KIT mit Partnern aus Industrie und Forschung im Verbundprojekt FlexTools einen umfassenden Werkzeugkasten. Dieser soll die kosteneffiziente Einführung mobiler Robotik in KMU aus der Automobil- und Zulieferindustrie ermöglichen.
„FlexTools beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Toolbox, also von Methoden und Werkzeugen, um die Einführung von autonomen Transportrobotern für Automobilzulieferer zu erleichtern. Der Fokus am KIT liegt dabei auf der Entwicklung von modular einsetzbaren und adaptiven Algorithmen zur autonomen Produktionsversorgung“, erläutert Max Disselnmeyer, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen des KIT. „Die Idee dahinter ist, dass fahrerlose Transportroboter und die Toolbox ausreichen, um schnell und ohne viel Installationsaufwand ein autonom verwaltetes Lager aufzusetzen.“ Dabei sollen Algorithmen Entscheidungen übernehmen, beispielsweise welcher Roboter eine Palette von A nach B befördert, und diese möglichst optimal im Sinne der Ressourcennutzung treffen. Im Projekt werden zwei autonome mobile Roboter für einen Demonstrator bereitgestellt, der voraussichtlich ab Herbst 2024 am KIT zu sehen sein wird. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert das Projekt in den nächsten drei Jahren mit insgesamt 4,9 Millionen Euro. (ase)
Weitere Informationen:
lfo.tu-dortmund.de/flextools-die-modulare-toolbox-fuer-flexible-robotik-kleinerer-und-mittlerer-automotive-zulieferer/
Bildunterschrift: Im Projekt FlexTools untersuchen Forschende Anwendungen von autonomer mobiler Robotik in der Produktionslogistik von Automobilzulieferern. (Foto: Fraunhofer IML – Michael Neuhaus)
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Thermomagnetische Generatoren: Aus niedrig temperierter Abwärme wird elektrische Energie
Ob in Rechenzentren, bei der Lebensmittelproduktion oder in der Papierindustrie: In niedrig temperierter Abwärme bei 40 bis 60 Grad Celsius steckt viel ungenutzte Energie. Mithilfe von thermomagnetischen Generatoren könnte man sie zur Stromerzeugung verwenden, doch bisher kommt die Technologie nur im Labor zum Einsatz. Ein von der Technischen Universität Delft geleitetes transdisziplinäres Konsortium will das nun im Forschungsprojekt HEAT4ENERGY, an dem auch das KIT beteiligt ist, ändern.
„Thermomagnetische Generatoren basieren auf neuartigen Legierungen, deren magnetische Eigenschaften in der Nähe von Raumtemperatur stark temperaturabhängig sind. Die wechselnde Magnetisierung induziert in einer angelegten Spule eine elektrische Spannung“, erklärt Professor Manfred Kohl vom Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT das Funktionsprinzip der Generatoren. „Dazu sind nur Temperaturunterschiede von wenigen Grad Celsius nötig.“ Als umweltfreundliche Energiequelle sei eine Nutzung der Abwärme auch deshalb so attraktiv, weil sie im Gegensatz zu Wind- und Sonnenenergie bei konstanter Abwärme keinen natürlichen Schwankungen unterliege und daher netzstabilisierend wirken könne. „Ein weiteres Einsatzgebiet sind Mikrogeneratoren, zum Beispiel für Sensoren in schwer zugänglichen Einsatzgebieten oder für elektronische Bauelemente, die dann ohne Batterien betrieben werden können“, so Kohl. In den kommenden vier Jahren sollen nun Nachwuchsforschende im EU-Doktoranden-Netzwerk von HEAT4ENERGY die Technologie weiterentwickeln und erste funktionsfähige Prototypen implementieren. Beteiligt ist dabei auch die von drei ehemaligen Doktoranden des KIT gegründete memetis GmbH. (mhe)
Weitere Informationen:
tudelft.nl/2024/tnw/new-network-to-build-the-first-realistic-thermomagnetic-generator-for-waste-heat-recovery
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Automobilsoftware: Empfehlungen für Politik, Industrie und Wissenschaft
Die Automobilbranche erlebt durch die wachsende Anzahl von Systemfunktionen und -services eine radikale Veränderung: In einem Fahrzeug befinden sich heute bis zu 150 elektronische Steuergeräte und 100 Millionen Codezeilen. Bei fehlerhafter Funktion oder unvorhergesehenen Situationen können die zahlreichen Softwarekomponenten jedoch die Sicherheit der Fahrzeuge und ihrer Umgebung gefährden. Um das zu verhindern, haben Vertreterinnen und Vertreter aus Forschung und Industrie, darunter Forschende des KIT und der Universität Stuttgart, ein Positionspapier mit Empfehlungen für zukünftige Handlungsmaßnahmen veröffentlicht. Die Inhalte des Papiers sind im „Standardized Automotive Software Workshop“ der Partner des InnovationsCampus Mobilität der Zukunft entstanden.
„Unsere Handlungsempfehlungen sollen dabei helfen, trotz der wachsenden Softwarekomplexität Standards einzuhalten und eine agile Entwicklung innovativer Services zu fördern, um die Herausforderungen von softwaredefinierter Mobilität zu bewältigen. Die Maßnahmen sollten gemeinsam von Politik, Industrie und Wissenschaft umgesetzt werden, um zum Erhalt der führenden Position des Wirtschaftsstandortes Deutschland im Mobilitätssektor beizutragen“, so Professor Eric Sax, Leiter des Instituts für Technik der Informationsverarbeitung des KIT. Um bei der starken internationalen Konkurrenz mithalten zu können, spielen die Standardisierung der Automobilsoftware sowie die Förderung und strategische Nutzung von Open-Source-Lösungen eine Schlüsselrolle. „‚Moving up the value chain‘ funktioniert immer. Man muss aber die richtigen Prioritäten für die Zukunft setzen“, so Professor Michael Weyrich, Leiter des Instituts für Automatisierungstechnik und Softwaresysteme der Universität Stuttgart. (ase)
Weitere Informationen:
publikationen.bibliothek.kit.edu/1000168320
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Wetter und Klima: Modell ICON wird Open Source
Das numerische Modell ICON ermöglicht effiziente Wettervorhersagen und Klimaprojektionen. Mit ICON-ART hat das KIT das System um eine Komponente erweitert, um zu untersuchen, wie sich etwa Treibhausgasemissionen und Staubwolken von Saharastürmen ausbreiten oder wie sich Asche und andere Aerosole aus Vulkanausbrüchen auf Wetter und Klima auswirken. Das Modell steht nun unter einer Open-Source-Lizenz der Öffentlichkeit zur Verfügung und soll zu mehr Transparenz in der Wissenschaft beitragen.
„Die Open-Source-Stellung macht das Modell einer breiteren Wissenschafts- und Nutzungsgemeinschaft zugänglich“, sagt Professorin Corinna Hoose vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung Troposphärenforschung des KIT. „Dies erleichtert es, ICON für Umweltvorhersagen gemeinsam mit den ICON-Partnern, Nutzenden sowie Entwicklerinnen und Entwicklern aus der ganzen Welt weiter zu verbessern und die Fähigkeiten des Modells zu erweitern.“ ICON errechnet mittels einer dreidimensionalen Computersimulation die Veränderung der Atmosphäre und des Klimas für die nächsten Stunden und Tage sowie mit Klimasimulationen für die nächsten Jahrzehnte bis Jahrhunderte. Es wird in Deutschland und der Schweiz für die operationelle Wettervorhersage eingesetzt. ICON-ART ermöglicht die Vorhersage von Aerosolen und atmosphärischer Chemie sowie deren Wechselwirkung mit der Atmosphäre. Aerosole und die chemische Zusammensetzung bestimmen die Luftqualität und beeinflussen etwa Sonneneinstrahlung, Wolken und Niederschlag. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) nutzt ICON-ART für operationelle Vorhersagen von Mineralstaub und Pollen, was beispielsweise für die Planung von Photovoltaikerträgen oder die Gesundheit wichtig ist. (swi)
Weitere Informationen:
icon-art.kit.edu/
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Neues Themenhighlight: Auf der Kippe – Wie sich unsere Welt durch den Klimawandel unwiderruflich verändern könnte
Mit dem Klimawandel drohen massive Veränderungen in unserer Welt – der Amazonas-Regenwald schrumpft, das Eis in der Antarktis schmilzt, der Atlantik verändert seine Strömung. In diesem Zusammenhang sprechen Forschende auch von Klimakipppunkten. Diese markieren kritische Schwellenwerte, die durch die klimatischen Veränderungen überschritten und nicht mehr rückgängig gemacht werden können. Die Folgen des Überschreitens eines Kipppunkts sind unaufhaltsame Klimaveränderungen. Forschende des KIT beschreiben anhand dreier Beispiele, was das konkret bedeutet. (tsc)
Weitere Informationen:
kit.edu/kit/klimawandel-auf-der-kippe-klimakipppunkte.php
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Energie sparen durch Leichtbau: Leichtere Fahrzeugstrukturen tragen zu einer umweltfreundlicheren Mobilität bei: Jedes eingesparte Kilogramm erhöht beim Elektroauto die Reichweite. Wiegt ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor 100 Kilogramm weniger, reduziert dies seinen Kraftstoffverbrauch um etwa einen halben Liter pro 100 Kilometer. Deshalb kommen im Fahrzeugbau zunehmend Leichtbauwerkstoffe wie Faserverbunde zum Einsatz. „Beim Leichtbau geht es generell darum, die Strukturen möglichst leicht zu machen und ihnen trotzdem eine hohe Tragfähigkeit zu verleihen“, sagt Professorin Luise Kärger vom Institut für Fahrzeugsystemtechnik des KIT. Hauptanwendungsgebiete sind der Flugzeug- und Fahrzeugbau, die Raumfahrt, Windenergieanlagen, aber auch Sportgeräte wie Fahrräder. Die häufig genutzten Faserverbundwerkstoffe kombinieren die Eigenschaften von hochfesten Fasern – zum Beispiel Kohlenstoff- oder Glasfasern – mit einem Kunststoffmaterial, in das diese eingebettet sind. Die Richtung der Fasern beeinflusst dabei die Festigkeit des Verbundmaterials und macht dieses nicht nur besonders leicht, sondern auch komplex und somit herausfordernd für die Herstellung und Auslegung von Bauteilen. (ljo)
Weitere Informationen:
sts.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_kaerger.php
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Materialien für nachhaltige Natrium-Ionen-Akkus: Die Batterieforschung zu beschleunigen, ist das Ziel des 2023 gegründeten Start-ups Litona. Dafür stellt die Ausgründung aus dem KIT Testmaterial für die Forschung an Natrium-Ionen-Batterietechnologien her. Weil sie sich mit günstigen und weit verfügbaren Rohstoffen herstellen lassen, könnten natrium-basierte Akkus künftig dazu beitragen, die Kosten von Batterien zu senken sowie die Abhängigkeit Europas von Rohstoffimporten zu reduzieren. Die Erforschung solcher alternativer Speichertechnologien, die nicht auf Lithium basieren, wird hauptsächlich durch den erschwerten Zugang zu Referenz- und Testmaterialien gebremst. Hier setzt Litona an und produziert Preußisch-Weiß-Kathoden für Natrium-Ionen-Batterien. Dieses Kathodenmaterial kann die gleiche spezifische Energie wie Lithium-Eisenphosphat erreichen und besteht zu 100 Prozent aus reichlich vorhandenen Elementen, da es nicht auf Lithium, Kobalt, Nickel, Kupfer oder Vanadium angewiesen ist. (sas)
Weitere Informationen:
litona-batteries.de/
Litona im Gespräch mit der KIT-Gründerschmiede:
kit-gruenderschmiede.de/gruendung-des-monats-litona/
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Aktuelle Presseinformationen
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Montag, 4. März bis Freitag, 8. März 2024, Karlsruhe
Frühjahrstagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
Neutrinos, Higgs-Bosonen, Quarks & Co: Die Tagung, zu der mehr als tausend Physikerinnen und Physiker aus ganz Deutschland ans KIT kommen, steht ganz im Zeichen der Elementarteilchen. Ein Highlight der Veranstaltung ist ein Festsymposium, mit dem die Fachgemeinschaft die Teilchenphysik-Koryphäe Professor Herwig Schopper anlässlich seines 100. Geburtstags ehrt. Ort: Campus Süd des KIT, 76131 Karlsruhe.
kit.edu/kit/veranstaltungskalender.php/event/52108
Montag, 18. März bis Donnerstag, 21. März 2024, Karlsruhe
Frühlingsakademie der Nachhaltigkeit 2024
Die Frage „Was ist nachhaltige Mobilität?“ steht im Fokus der Veranstaltung des ZAK | Zentrum für Angewandte Kulturwissenschaft und Studium Generale am KIT, die in Kooperation mit dem KIT-Zentrum Mobilitätssysteme stattfindet. Die Keynote hält Professorin Barbara Lenz von der Humboldt-Universität zu Berlin. Beim anschließenden Forum Nachhaltigkeit stellen Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Initiativen ihre Arbeit vor. Interessierte können sich für die Teilnahme an drei Workshops und zwei Exkursionen in der Projektwoche anmelden. Den Abschluss bildet die öffentliche Podiumsdiskussion „Mehr Mobilität, weniger Verkehr?“. Ort: Campus Süd des KIT, 76131 Karlsruhe.
zak.kit.edu/fruehlingsakademie/
Montag, 22. April bis Freitag, 26. April 2024, Hannover
Hannover Messe 2024
Mobile lernende Roboter für agile Produktionssysteme in der Kreislaufwirtschaft, das Recycling von Beton und das gezielte Anonymisieren großer Datenmengen gehören zu den Topthemen des KIT im Future Hub (Halle 2, Stand B35). Bei den Energy Solutions (Halle 13, Stand C76) dreht sich alles um Energiespeicherung: Hier stellt das KIT ein Hybridspeichersystem für die Strom- und Wärmeversorgung, Wärmespeicherung mithilfe flüssiger Metalle, Forschung zur Sicherheit der Wasserstoffspeicherung sowie Energiespeichermaterialien für Natrium-Ionen-Akkuzellen vor. Ort: Messegelände, Hermes Allee, 30521 Hannover.
sts.kit.edu/hannovermesse2024.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
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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