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KIT.kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 12/2022)
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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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Energieforschung: Prozesse für eine CO₂-freie Batteriezellproduktion
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Ein Weg zu einer nachhaltigeren Mobilität führt über Batteriezellen. Jedoch stellt ihre ressourcenschonende und klimafreundliche Herstellung eine Herausforderung dar. In dem Projekt BatWoMan, an dem auch das KIT beteiligt ist, wollen Forschende innovative und nachhaltige Prozesse für eine CO₂-neutrale Batterieproduktion in Europa entwickeln und umsetzen. So wollen sie künftig die Kosten bei der Zellproduktion um rund 60 Prozent reduzieren und den Energieverbrauch halbieren.
„Am KIT steuern wir unter anderem unsere Expertise im Bereich der lasergestützten Erzeugung von 3D-Batterien bei“, sagt Niclas Straßburger vom Institut für Angewandte Materialien – Angewandte Werkstoffphysik des KIT. „Wir bringen mit ultrakurzen Laserpulsen Batteriematerialien in Form, um die elektrochemische Performance zu steigern, die Batterielebensdauer zu verdoppeln und die Batterieherstellung hocheffizient zu gestalten.“ Dafür bauen die Forschenden eine Pilotanlage auf, in der sie Batteriematerialien großflächig im Rolle-zu-Rolle-Verfahren per Laser strukturieren können und die langfristig in die Batterieproduktion integriert werden kann. Weitere Schwerpunkte im Projekt sind die Entwicklung und Umsetzung von ressourcenschonenden Innovationen im Zellbau, wie Elektrolytbefüllung und Zellkonditionierung. Mittels einer durch Künstliche Intelligenz gesteuerten Plattform überwachen die Projektpartner die Nachhaltigkeit und Effizienz der vorgeschlagenen Produktionsschritte. Das Projekt BatWoMan (steht für: Carbon Neutral European Battery Cell Production with Sustainable, Innovative Processes and 3D Electrode Design to Manufacture) läuft über einen Zeitraum von drei Jahren und wird vom AIT Austrian Institute of Technology GmbH koordiniert. (swi)
Weitere Informationen: researchgate.net/project/BatWoMan-Carbon-Neutral-EU-Battery-Cell-Production-with-Sustainable-Innovative-Processes-and-3D-Electrode-Design-to-Manufacture
Bildunterschrift: Per Laser bringen die Forschenden des KIT Batteriematerialien in Form, um etwa die Batterien langlebiger zu machen und ihre Leistung zu steigern. (Foto: Sandra Göttisheim, KIT)
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Atmosphärenforschung: Zehn Jahre erfolgreicher Einsatz von Passagierflugzeugen zur Messung der Luftzusammensetzung
Um die Prozesse in der Atmosphäre und ihre Auswirkungen auf den Klimawandel zu verstehen, setzt die Europäische Forschungsinfrastruktur IAGOS (steht für: In-service Aircraft for a Global Observing System) Messgeräte auf Verkehrsflugzeugen ein. Seit 2012 sammeln diese im alltäglichen Betrieb umfängliche Daten über die Luftzusammensetzung. IAGOS entwickelte sich zu einem Stützpfeiler des globalen Atmosphärenbeobachtungs-Systems. Der Aufbau ist fast abgeschlossen und der dauerhafte Betrieb beginnt. Das KIT koordiniert und betreibt dabei IAGOS-CARIBIC, einen zum Labor umgebauten Luftfrachtcontainer.
„Mit IAGOS-CARIBIC erfassen wir auf einem Airbus der Lufthansa über hundert Spuren- und Treibhausgase sowie Aerosol- und Wolkenparameter gleichzeitig – Daten, die künftig während der Flüge sogar über Satelliten an Bodenstationen übertragen werden“, erklärt Dr. Andreas Zahn vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung des KIT. Bei IAGOS-CORE, koordiniert vom Forschungszentrum Jülich, werden auf mehreren Flugzeugen Klimavariablen wie Ozon, Stickoxide, Kohlendioxid, Methan oder Wolkenpartikel gemessen. „Alle IAGOS-Daten sind für die Forschung frei zugänglich. Sie werden weltweit genutzt, um atmosphärische Prozesse besser zu verstehen, langfristige Veränderungen der Zusammensetzung der Atmosphäre zu erkennen sowie Klimamodelle und Wettervorhersagen zu verbessern“, so Zahn. „Gemeinsam mit Forschungsinstituten in Deutschland und der Luftfahrtindustrie konnten wir eine weltweit einzigartige Infrastruktur aufbauen.“ Am 13. Dezember würdigte BMBF-Staatssekretärin Judith Pirscher die erfolgreiche Arbeit von IAGOS. Zu den deutschen Projektpartnern gehören neben dem KIT und dem FZJ, die Max-Planck-Gesellschaft, das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung sowie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat IAGOS mit bisher rund 18,7 Millionen Euro gefördert. (swi)
Weitere Informationen:
iagos.org
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Batterieforschung: Calcium statt Lithium
Ob Elektromobilität, tragbare Elektronik oder Netzspeicher für die Stromversorgung – ein Leben ohne Lithium-Ionen-Batterien ist heute nur schwer vorstellbar. Doch der Abbau von Lithium und weiterer notwendiger Rohstoffe wie Nickel und Kobalt verursacht hohe ökologische Kosten und stößt bald an natürliche Grenzen. Eine Alternative sind möglicherweise Calcium-Schwefel-Batterien, deren Entwicklung in dem vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt koordinierten Verbundprojekt CaSino vorangetrieben wird.
„Calcium besitzt wie Lithium eine hohe Speicherkapazität und Zellspannung“, sagt Professor Maximilian Fichtner, Direktor des vom KIT in Kooperation mit der Universität Ulm gegründeten Helmholtz-Instituts Ulm (HIU). „Es ist außerdem das fünfthäufigste Element in der Erdkruste und weltweit gleichmäßig verfügbar. Daher ist Calcium auch viel kostengünstiger als Lithium und bietet eine stabilere Materialienlieferkette.“ Mit der Entwicklung von ersten stabilen Prototypen hatte das Team am HIU bereits zuvor den Grundstein für die neue Calcium-Technologie gelegt. Durch innovative Materialentwicklung sollen in CaSino nun wesentliche Fortschritte in Bezug auf Zyklenstabilität und Energiedichte erreicht werden. „Die größte Herausforderung ist nach wie vor die Reaktionsfreudigkeit des Calciums, wodurch es ungünstige Oberflächenschichten ausbildet“, erklärt Dr. Zhirong Zhao-Karger vom HIU, die das Projekt leitet. „Dank eines Elektrolyten auf Bor-Basis erzielen wir aber bereits nach dem letzten Stand der Technik die besten elektrochemischen Eigenschaften.“ Gemeinsam mit der IoLiTec GmbH, einem Spezialisten für ionische Flüssigkeiten, wird am HIU nun eine weitere Verbesserung des Elektrolyten angestrebt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert CaSino für vorerst drei Jahre. (mhe)
Weitere Informationen:
dlr.de/tt/desktopdefault.aspx/tabid-14027/7108_read-80787
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Wasserstoff: Neues Themenhighlight und aktuelle Ausgabe von lookKIT
Ein hochentwickeltes Industrieland wie Deutschland braucht eine saubere, sichere und bezahlbare Energieversorgung – das verdeutlicht die Energiekrise. Ein möglicher Teil der Lösung: Wasserstoff. Das im Universum und auf der Erde am weitesten verbreiteten Element bietet als Energieträger fast unendliche Möglichkeiten. Mithilfe von erneuerbaren Energien erzeugter Grüner Wasserstoff könnte fossile Brennstoffe ersetzen, als Speicher für Strom aus erneuerbaren Quellen dienen, nachhaltige Mobilität ermöglichen und die verschiedenen Energiesektoren miteinander verknüpfen. Ob und wie das funktionieren kann, erklären Forschende des KIT in der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins lookKIT. (cme)
Weitere Informationen: sek.kit.edu/archiv-lookkit_6802.php
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Wasseraufbereitung und Membrantechnologie: Wasser ist die grundlegende Voraussetzung für das Leben auf der Erde. Umso alarmierender ist, dass derzeit weltweit 2,2 Milliarden Menschen keinen regelmäßigen Zugang zu sicherem Trinkwasser haben. „Dadurch sterben noch immer rund 1 000 Kinder pro Tag oder erleiden schwere gesundheitliche Beeinträchtigungen infolge von natürlichen und anthropogenen Verunreinigungen im Wasser“, berichtet Andrea Iris Schäfer. Die Vision der Direktorin des Institute for Advanced Membrane Technology des KIT ist es, sauberes Trinkwasser für alle bereitstellen zu können. Mit ihrem internationalen und interdisziplinären Team arbeitet die Professorin für Wasserverfahrenstechnik an verschiedenen Membranmaterialien, die das Wasser durchströmen lassen, aber Schadstoffe zurückhalten. Je nach Art der Verunreinigung setzt sie Membranen mit verschiedenen Trennmechanismen ein – von der Mikro- über die Ultra- bis hin zur Nanofiltration sowie Elektrodialyse oder ganz innovative reaktive Membranen. (ase)
Weitere Informationen: sek.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_schaefer.php
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Automatisierung von Benutzeroberflächen: Ob beim Onlineshopping, bei der Textverarbeitung oder der Bildbearbeitung – überall interagieren wir mit Buttons, Textfeldern und anderen Elementen. Diese User Interfaces zu testen ist aufwendig. Die Ausgründung des KIT askui hat eine Software entwickelt, welche die Benutzeroberfläche von Desktop-Anwendungen und Webbrowser automatisch testet. Sie hilft Entwicklerinnen und Entwicklern dabei, diese anhand von Screenshots zu analysieren und menschliche Aktionen zu simulieren. Die Besonderheit dabei ist, dass askui jede Aktion, die ein Mensch mit einem Computer durchführen kann, auch automatisiert abbilden kann. Kleinste visuelle Fehler, die im Programmcode nicht aufzufinden sind, können so identifiziert und behoben werden. (sas)
Weitere Informationen: askui.com
Askui im Gespräch mit der KIT-Gründerschmiede: kit-gruenderschmiede.de/gruendung-des-monats-askui
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Aktuelle Presseinformationen
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Donnerstag, 19. Januar 2023, 18:00 Uhr
Klima, Kohle und Armutsbekämpfung – Herausforderungen für Klimapolitik in Entwicklungs- und Schwellenländern
Vortrag im Rahmen des Colloquium Fundamentale des ZAK | Zentrum für Angewandte Kulturwissenschaft und Studium Generale am KIT zum Thema „Globale Klimapolitik in einer brüchigen Weltordnung“. Referent ist Professor Jan Steckel vom Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC).
kit.edu/kit/veranstaltungskalender.php/event/47568
Montag, 30. Januar 2023, Karlsruhe
KIT im Rathaus: Das KIT-Zentrum KCIST stellt sich vor
Das KIT-Zentrum Information Systeme Technologien (KCIST) untersucht und entwirft komplexe adaptive technische Systeme für einen sicheren und effizienten Umgang mit Informationen. Themen wie Algorithmen, Software-Engineering, Cloud Computing und Big Data Technologien stehen dabei im Vordergrund. Bei der vom ZAK | Zentrum für Angewandte Kulturwissenschaft und Studium Generale am KIT koordinierten Vortragsreihe geben Forschende einen Einblick in die Forschung und Arbeit des KIT-Zentrums. Der Oberbürgermeister der Stadt Karlsruhe, Frank Mentrup, und der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka, laden zu dieser Veranstaltung ein. Ort: Rathaus am Marktplatz, Bürgersaal, Karl-Friedrich-Straße 10, 76133 Karlsruhe
kit.edu/kit/veranstaltungskalender.php/event/47416
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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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