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KIT.kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 12/2025)
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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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Photovoltaikforschung: Erfolgsmodell für den Technologietransfer
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Modernste Infrastrukturen der Photovoltaikforschung, die sonst nur großen Forschungseinrichtungen vorbehalten sind, für Unternehmen zugänglich machen – das ermöglicht die Innovationsplattform Solar TAP der Helmholtz-Gemeinschaft bereits seit 2023. Die drei beteiligten Helmholtz-Zentren – KIT, Forschungszentrum Jülich und Helmholtz-Zentrum Berlin – bündeln darin ihre Anlagen und Kompetenzen zu einem in Europa einzigartigen Innovationsökosystem, das vom Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg koordiniert wird. Inzwischen ist Solar TAP ein zentraler Knotenpunkt für Kooperationen zwischen Forschung und Industrie bei der Photovoltaikentwicklung. Nach einer herausragenden Evaluierung kann die Plattform nun die erfolgreiche Arbeit weiter fortsetzen und ausbauen.
„Solar TAP zeigt, wie sich Entwicklungen deutlich beschleunigen lassen“, sagt Professor Uli Lemmer vom Lichttechnischen Institut des KIT, der dieses im Steering Committee von Solar TAP vertritt. „Die Plattform ermöglicht es Unternehmen, neue Materialien und Prozesse für die zukünftige Photovoltaik unter realistischen Bedingungen schnell zu erproben und früh belastbare Daten zu erhalten“, ergänzt Professor Ulrich Paetzold vom Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT. Heute gehören bereits mehr als 50 Unternehmen zum Netzwerk, von Start-ups bis zu globalen Marktführern – darunter praktisch alle zentralen Hersteller neuartiger „Emerging“-Solarzellen. In Forschungsprojekten kooperieren inzwischen über 60 Firmen mit der Plattform. Gleichzeitig stiegen die industriellen Beiträge von rund 2 Millionen Euro (2023) auf fast 5 Millionen Euro (2025) – ein deutliches Zeichen für den Wert, den Unternehmen im privilegierten Zugang zur Helmholtz-Forschung sehen. (mhe)
Weitere Informationen:
Bildunterschrift: Arbeit an neuartiger Photovoltaik in einem Labor am Lichttechnischen Institut des KIT. (Foto: Sebastian Schulz, KIT)
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Quantenprozessor: Neuer Mikrowellenverstärker verbessert Quantenauslese
Quantencomputer sollen künftig komplexe Aufgaben blitzschnell lösen, für die heutige Supercomputer Jahre benötigen. Doch es gibt noch viele Herausforderungen. Eine davon ist das Auslesen der Berechnungsergebnisse eines supraleitenden Quantenprozessors. Denn dazu müssen zunächst extrem schwache Mikrowellensignale verstärkt werden, ohne den Zustand der Qubits zu verändern. Im vom KIT koordinierten Projekt TruePA entwickelten Forschende einen Verstärker, der die Quantenauslese einfacher und zuverlässiger macht. Das deutsch-französische Forschungsteam hat dafür das Prinzip des parametrischen Wanderwellenverstärkers (kurz TWPA) entscheidend verbessert. Diese in Chips verbauten Bauteile verstärken Signale entlang einer wandernden Welle in einer Leitung.
„In herkömmlichen TWPAs läuft ein Teil des verstärkten Signals rückwärts, was den Qubit-Zustand und die Gesamtverstärkung stören kann. Um dies zu verhindern, umgibt man die TWPAs bisher üblicherweise mit großen magnetischen Isolatoren“, erklärt Professorin Anja Metelmann vom Institut für Quantenmaterialien und Technologien des KIT, die das TruePA-Projekt koordiniert. Die Forschenden machen diese Isolatoren nun überflüssig. Ein zweites, maßgeschneidertes Pumpsignal sorgt dafür, dass das Signal nur vorwärts durch das System wandern kann. „Wir nutzen dafür eine nichtlineare Änderung von Schaltungsparametern, etwa der elektrischen Induktivität, um Energie von einem Pumpsignal auf das Originalsignal zu übertragen“, so Metelmann. Der neue Verstärker eröffnet Wege zu kompakteren und skalierbaren Quantencomputern und Quantendetektoren. (ffr)
Weitere Informationen:
truepa.eu/home/
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Toxikologie: Neuer Ansatz in der Risikobewertung von Chemikalien
Um die Auswirkungen von Chemikalien auf Lebewesen und auf die menschliche Gesundheit einschätzen zu können, sind Untersuchungen an Organismen notwendig, etwa durch Versuche an Säugetieren. Forschende am KIT haben nun herausgefunden, dass nicht-säugetierartige Organismen in vergleichbarem Maße auf die Giftwirkung von verschiedenen chemischen Substanzen reagieren wie Nagetiere. Die Erkenntnisse könnten zukünftig dazu beitragen, die für die Zulassung von Chemikalien geforderten Versuche an Säugetieren nicht nur zu reduzieren, sondern auch zu ersetzen.
Im Projekt PrecisionTox untersuchte das Team am KIT Zebrafischembryonen, europäische und US-amerikanische Partner steuerten die Daten weiterer alternativer Testorganismen wie Fadenwürmer und Taufliegen bei. Die Ergebnisse verglichen die Forschenden mit bereits vorhandenen Datenbankeinträgen von Nagetieren. Anschließend untersuchten sie die gesammelten Daten der alternativen Testorganismen darauf, inwiefern sie das Risiko von Chemikalien für die menschliche Gesundheit vorhersagen können. „Wir waren überrascht, dass die relative Giftwirkung der Substanzen über alle Testorganismen hinweg sehr ähnlich ist“, erklärt Dr. Thomas Dickmeis vom Institut für Biologische und Chemische Systeme – Biologische Informationsprozessierung des KIT. Insgesamt haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler 72 verschiedene Chemikalien auf ihre toxische Wirkung in den nicht-säugetierartigen Organismen getestet. Da es bislang nur für einen geringen Anteil an Chemikalien umfassende Informationen zu deren Wirkung auf Organismen in der Umwelt gibt, können die Ergebnisse helfen, diese Wissenslücke zu schließen und gleichzeitig Versuche an Säugetieren zu vermeiden. (era)
Weitere Informationen:
precisiontox.org/
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Quantencomputer: Starkes Magnetfeld stellt Qubit als Lupe scharf
Quantencomputer versprechen, in Zukunft hochkomplexe Probleme zu lösen, beispielsweise bei der Entwicklung neuer Materialien oder Medikamente. Sie rechnen mit Qubits, die viele verschiedene Zustände gleichzeitig annehmen können. Als verheißungsvolle Qubits gelten supraleitende Schaltungen, die bei tiefen Temperaturen keinen elektrischen Widerstand aufweisen. Starke Magnetfelder können die Quanteneigenschaften allerdings beeinträchtigen. Forschende am KIT haben nun ein supraleitendes Qubit entwickelt, das auch in starken Magnetfeldern stabil bleibt. Sie berichten in der Zeitschrift Nature Communications.
„Ein hochfeld-tolerantes Qubit dient als empfindlicher Sensor, um magnetische Defekte in neuen Materialien, Dünnschichten oder Chips zu charakterisieren“, erklärt Professor Ioan M. Pop vom Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT) des KIT. Bei dem vorgestellten Qubit handelt es sich um ein Fluxonium, das seinen Quantenzustand trotz starkem äußerem Magnetfeld aufrechterhalten kann, mit einem Nanokontakt aus granularem Aluminium. Die Forschenden setzen dieses Qubit ein, um eine entscheidende Verlustquelle beim Betrieb von Quantencomputern, nämlich Rauschen im Magnetfeld, direkt sichtbar zu machen. „Wir nutzen das starke Magnetfeld sozusagen zum Scharfstellen des Qubits als Lupe“, erläutert Dr. Simon Günzler vom IQMT. Mit jeder Verringerung des Rauschens rücken Quantencomputer näher an den Einsatz in Forschung und Industrie. (or)
Weitere Informationen:
nature.com/articles/s41467-025-65528-y
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Neues Themenhighlight: Lernen und Forschen – Hand in Hand
Als Teil der Helmholtz-Gemeinschaft betreibt das KIT zahlreiche Infrastrukturen für Großforschungsaufgaben, die im deutschen Hochschul- und Wissenschaftssystem einmalig sind. Um diese Stärke gezielt in die Lehre einzubringen, hat das KIT vor sieben Jahren das Exzellenzuniversitätsvorhaben „Research Infrastructures in Research-Oriented Teaching“ ins Leben gerufen. Eine einmalige Gelegenheit für Studierende – und Forschende.
kit.edu/kit/lernen-und-forschen-hand-in-hand.php
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Alles nachlesen, nachsehen, nachhören
Das große Jubiläumsjahr des KIT neigt sich dem Ende zu, doch die 200-Jahre-Website bleibt bestehen: Texte, Bilder, Podcasts und Videos über Wissenschaft und Forschung „made@KIT” seit 1825. Was verbindet den Astronauten Alexander Gerst mit dem Maschinenbaupionier Redtenbacher? Wieso steigen Studierende für ihre Vorlesung in den Flieger? Und wer prägt das KIT mit seiner Arbeit tagtäglich? Dutzende Geschichten gibt es hier zu lesen, hören und sehen.
200jahre.kit.edu
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KI-Effizienz: „KI ist in unserer Lebenswelt angekommen, das Interesse ist hoch – und in der KI-Community wollen alle ein immer noch besseres Modell trainieren. Dabei fehlt bislang leider das Bewusstsein für Nachhaltigkeit und Effizienz. Hier will ich ansetzen“, sagt Dr. Charlotte Debus vom Scientific Computing Centre des KIT. Ihr Ziel ist es, die Robustheit und Skalierbarkeit von KI-Modellen zu steigern, aber auch deren Energieeffizienz und CO₂-Bilanz zu verbessern. „Bisher gingen Durchbrüche im Deep Learning immer auch mit einem erhöhten Ressourcenverbrauch einher“, so die Wissenschaftlerin. Sie plädiert für die Einführung einer transparenten Vergleichsgröße, um den Energieverbrauch einer KI für den gesamten Zeitraum des Trainings festzustellen. „Der Energieverbrauch ist als Metrik geeignet, da er sich leicht in andere Werte wie beispielsweise die CO₂-Emission umrechnen und sich somit gut veranschaulichen lässt.“ (ase)
Weitere Informationen:
kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_debus.php
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Digitalisierung einfacher gestalten: Das Start-up Jovoco unterstützt mittelständische Unternehmen dabei, komplexe IT-Prozesse zu verstehen und direkt zu nutzen. Gegründet von zwei KIT-Alumni entstand die Idee bei einem Gespräch über die Digitalisierung im Mittelstand. Mit dem Ansatz „Simplify IT“ bietet Jovoco Beratung, Entwicklung und Betreuung von IT-Infrastrukturen, die auf die Bedürfnisse der Unternehmen abgestimmt sind – mit dem Ziel, digitale Lösungen verständlich und praxisnah umzusetzen. Die KIT-Gründerschmiede begleitet das Team von Beginn an. Aktuell arbeitet Jovoco daran, Künstliche Intelligenz zu integrieren, um die Prozesse der Unternehmen noch effizienter zu gestalten. (dml)
Jocovo im Gespräch mit der KIT-Gründerschmiede:
kit-gruenderschmiede.de/gruendung-des-monats-jovoco/
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Aktuelle Presseinformationen
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Montag, 05. Januar 2025, 17:00 Uhr, Karlsruhe
Neujahrskonzert mit der KIT Philharmonie
Das Klassikkonzert unter der Leitung von Nikolaus Indlekofer bietet ein Programm mit dem Cellokonzert h-moll von Antonín Dvořák und die 5. Sinfonie c-moll von Ludwig van Beethoven. Der Eintritt ist frei, Spenden sind willkommen. Ort: Audimax am Campus Süd des KIT, Gebäude 30.95, Straße am Forum 1, 76131 Karlsruhe.
musik.kit.edu/veranstaltungen.php/event/58396
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Im Dialog mit der Gesellschaft entwickelt das KIT Lösungen für große Herausforderungen – von Klimawandel, Energiewende und nachhaltigem Umgang mit natürlichen Ressourcen bis hin zu Künstlicher Intelligenz, technologischer Souveränität und demografischem Wandel. Als Die Universität in der Helmholtz-Gemeinschaft vereint das KIT wissenschaftliche Exzellenz vom Erkenntnisgewinn bis zur Anwendungsorientierung unter einem Dach – und ist damit in einer einzigartigen Position, diese Transformation voranzutreiben. Damit bietet das KIT als Exzellenzuniversität seinen mehr als 10 000 Mitarbeitenden sowie seinen 22 800 Studierenden herausragende Möglichkeiten, eine nachhaltige und resiliente Zukunft zu gestalten. KIT – Science for Impact.
2025 feiert das KIT als eine der ältesten Technischen Universitäten Deutschlands einen runden Geburtstag: 200 Jahre sind seit der Gründung der Polytechnischen Schule Karlsruhe vergangen. Unter dem Motto „Wir gestalten Zukunft. Forschung | Lehre | Transfer“ lädt das KIT alle Interessierten das ganze Jahr über zu einem abwechslungsreichen Programm ein.
www.200jahre.kit.edu
Kontakt:
Christian Könemann
Pressesprecher
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-41190
E-Mail: christian.koenemann@kit.edu
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