Wie können sich Fabriken autonom an laufend neue Bedingungen anpassen? Wie lässt sich Beton ressourcen- und klimaschonend herstellen? Wie schaffen wir Speicherkapazitäten für den Ausbau erneuerbarer Energien? Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Wie können sich Fabriken autonom an laufend neue Bedingungen anpassen? Wie
lässt sich Beton ressourcen- und klimaschonend herstellen? Wie schaffen
wir Speicherkapazitäten für den Ausbau erneuerbarer Energien? Das
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt Lösungen für
vielfältige Herausforderungen. Unter dem Titel „Forschen für eine
nachhaltige Zukunft“ zeigt das KIT auf der Hannover Messe vom 22. bis 26.
April 2024 Exponate und Präsentationen im Future Hub (Halle 2, Stand B35)
sowie bei den Energy Solutions (Halle 13, Stand C76). Zudem ist das KIT am
Stand von Baden-Württemberg international, an weiteren Ständen sowie im
Konferenzprogramm vertreten.
Informationen zu den Ständen und Exponaten des KIT finden Sie auch in der
digitalen Pressemappe des KIT zur Hannover Messe 2024:
https://www.sts.kit.edu/hannov
„Eine nachhaltigere Industrie ist nicht nur ökologisch sinnvoll und
erforderlich, sie treibt auch die Technologieentwicklung in unserem Land
entscheidend voran: bei ressourcenschonenden Produktionsverfahren genauso
wie bei der Energieversorgung und Automatisierung industrieller Prozesse.
Forschende des KIT arbeiten disziplinenübergreifend an entsprechenden
Lösungen. Wir freuen uns sehr, auch in diesem Jahr einige davon in
Hannover zu zeigen“, sagt Professor Oliver Kraft, Vizepräsident Forschung,
in Vertretung des Präsidenten des KIT.
„Forschung und Innovation gehen am KIT Hand in Hand. Nur in diesem engen
Zusammenspiel und im Austausch mit der Wirtschaft kann uns die
Transformation hin zu einer nachhaltigeren Industrie gelingen. Dabei
müssen wir an entscheidenden Stellen grundlegend neu denken: weg von einem
bisher überwiegend linearen Wirtschaften hin zur Kreislauffabrik der
Zukunft, die wir auf der Hannover Messe vorstellen“, so Professor Thomas
Hirth, Vizepräsident Transfer und Internationales des KIT.
Das KIT im Future Hub (Halle 2, Stand B35)
Im Future Hub (Halle 2, Stand B35) stellen das KIT und das FZI
Forschungszentrum Informatik, ein Innovationspartner des KIT, ihre
Projekte an einem gemeinsamen Stand vor.
AgiProbot: Mobile lernende Roboter mit Multisensorik für ein agiles
Produktionssystem
Ziel des Projekts AgiProbot ist es, dass sich Fabriken autonom an ständig
neue Bedingungen anpassen können. Dabei stellt das Remanufacturing einen
idealen Anwendungsfall dar: Gebrauchte Produkte werden durch Demontage,
Aufarbeitung und Remontage auf den Qualitätsstandard von neuen Produkten
gebracht, sodass sie sich wiederverwenden lassen. Damit trägt
Remanufacturing zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft bei. Wie die
Roboter in AgiProbot lernen, demonstriert das KIT anhand von zwei
Aufgaben: Inspektion gebrauchter Produkte und Erfassung von
Demontageprozessen.
AgiProbot: Inspektion gebrauchter Produkte
Bei der Befundung wird bewertet, ob sich ein gebrauchtes Produkt
aufarbeiten und wiederverwenden lässt. In AgiProbot wird an einer
Befundungsstation das sonst von Menschen vorgenommene anfängliche
Überprüfen gebrauchter Produkte automatisiert. Dazu nutzt die Station
Verfahren der optischen Messtechnik wie ein robotergeführtes Kamerasystem
und Methoden der Künstlichen Intelligenz. So kann die Station lernen,
Zustand und Mängel selbstständig festzustellen.
AgiProbot: Erfassen und Interpretieren von Demontageprozessen
Eine eigens aufgebaute Station dient dazu, den Menschen bei einer
manuellen Demontage zu beobachten. Mit der eingesetzten Sensorik lassen
sich Augen- und Blickbewegung sowie menschliche Haltung, Arm- und
Handbewegungen in Kombination mit benutzten Werkzeugen und
Produktkomponenten sowie einzelne Objekte auf der Arbeitsmatte erfassen.
Diese Daten dienen als Eingabe für das Programmieren eines Roboters durch
Vormachen. Ziel ist eine automatisierte Demontage.
Net-Zero Circular Concrete: Kreislaufwirtschaft für Beton
Ein innovatives Kreislaufverfahren ermöglicht es, Beton ressourcen- und
klimaschonend herzustellen. Dazu wird Altbeton aus dem Abriss von Gebäuden
gebrochen und in grobe und feine Teile sortiert. Aus dem Feinanteil wird
nach Zugabe von Kalkstein und bei moderaten Prozesstemperaturen ein
Bindemittel hergestellt. Der Grobanteil nimmt das im Prozess entstehende
Kohlenstoffdioxid (CO2) auf und wird gemeinsam mit dem Bindemittel für die
Produktion von neuem Beton genutzt. Am KIT entsteht derzeit eine
Pilotanlage, um das Know-how für die Herstellung größerer Mengen zu
schaffen.
ANYMOS: Datensicherheit in der vernetzten Mobilität
Ob Navigationssysteme oder Ticketkäufe per Smartphone – Dienste für
vernetzte Mobilität erfordern Daten. Wie lässt sich erreichen, dass die
Daten so verwendet werden, dass sie ihren Zweck erfüllen, aber keine
Rückschlüsse auf Individuen zulassen? Mit dieser Frage befasst sich der
Kompetenzcluster „Anonymisierung für vernetzte Mobilitätssysteme“
(ANYMOS), den das KIT und das FZI Forschungszentrum Informatik, ein
Innovationspartner des KIT, gemeinsam vorstellen. Die Forschenden
untersuchen, welche Anforderungen an Methoden der Anonymisierung zu
stellen sind und ermitteln die Umstände, unter denen aus anonymisierten
Daten wieder individuelle Daten werden könnten. Daraus sollen konkrete
Anwendungen entstehen, beispielsweise Ticketsysteme, die eine
zurückgelegte Strecke genau abrechnen, ohne zu verraten, welche Strecke
die Person gefahren ist.
Research to Business – Technologieangebote des KIT
Am Stand im Future Hub ist zudem die Technologiebörse des KIT mit 40
weiteren Angeboten vertreten. Sie zeigt Innovationen des KIT, aus denen
marktfähige Produkte und Verfahren entstehen können.
Das KIT bei den Energy Solutions (Halle 13, Stand C76)
Bei den Energy Solutions geht es um Energiespeicher, denen beim
nachhaltigen Umbau des Energiesystems und beim Ausbau erneuerbarer
Energien eine entscheidende Bedeutung zukommt. Das KIT zeigt Entwicklungen
für verschiedene Anwendungen, für die Strom- und Wärmeversorgung sowie für
die Industrie.
Flüssige Metalle als Wärmeträger
Mit thermischen Energiespeichern lässt sich Energie für industrielle
Hochtemperaturprozesse, beispielsweise in der Chemieindustrie oder bei der
Metallverarbeitung, direkt in Form von Wärme angebots- und
bedarfsorientiert speichern. Flüssigmetalle ermöglichen das Speichern von
Wärme in einem sehr hohen Temperaturbereich. Sie werden mit
Keramikkügelchen kombiniert, die eine hohe Speicherdichte und
Langzeitspeicherfähigkeit aufweisen. Eine Pilotanlage soll den Betrieb
eines flüssigmetallbasierten Wärmespeichers demonstrieren.
BiFlow: Hybridspeichersystem für die Strom- und Wärmeversorgung
Die Energiewende mit dem Ausbau erneuerbarer Energien erfordert große
Speicherkapazitäten. Im Projekt BiFlow entsteht ein Hybridspeichersystem,
das die spezifischen Vorteile der Lithium-Ionen-Batterie und der Redox-
Flow-Batterie miteinander verbindet. Überdies dienen die Elektrolyttanks
der Redox-Flow-Batterie als Wärmespeicher, was den Gesamtwirkungsgrad der
Anlage erhöht. So eröffnen sich neue Möglichkeiten für eine kosten- und
platzeffiziente Strom-Wärme-Kopplung.
Litona: Materialien für nachhaltige Natrium-Ionen-Akkus
Das aus dem KIT ausgegründete Start-up Litona entwickelt
Energiespeichermaterialien für Natrium-Ionen-Akkuzellen. Weil sie sich mit
günstigen und gut verfügbaren Rohstoffen herstellen lassen, könnten
natriumbasierte Akkus künftig dazu beitragen, die Kosten von Batterien zu
senken sowie die Abhängigkeit Europas von Rohstoffimporten zu reduzieren.
Litona befasst sich derzeit vor allem mit den Preußisch-Weiß-Analoga.
Diese Speichermaterialien sind besonders für die stationäre
Energiespeicherung und für Anwendungen im Automobilbereich interessant.
Sichere Wasserstoffspeicher
Wasserstoff (H2) eignet sich als sauberer, effizienter und zuverlässiger
Energieträger für viele Anwendungen. Das KIT hat in der Forschung zur
H2-Sicherheit mehr als 30 Jahre Erfahrung. Mit dem Wasserstoff-
Versuchszentrum HYKA verfügt es über weltweit einzigartige Infrastrukturen
für Experimente zu unterschiedlichen Freisetzungs- und
Verbrennungsszenarien. Mit dem PET-Rohr untersuchen Forschende turbulente
Verbrennungsvorgänge in Wasserstoff-Luft-Gemischen in teilumschlossenen
Geometrien, wie sie bei einem undichten H2-Speicher in realen Räumen mit
Türen und Fenstern zu erwarten sind. Ergänzend zu den Experimenten
entwickeln die Forschenden 3-D-Simulationsprogramme, mit denen sich
Sicherheitssituationen gezielt überprüfen und verbessern lassen.
Research to Business – Technologieangebote des KIT
Am Stand bei den Energy Solutions ist zudem die Technologiebörse des KIT
mit 32 weiteren Angeboten vertreten. Sie zeigt Innovationen des KIT, aus
denen marktfähige Produkte und Verfahren entstehen können.
Das KIT an weiteren Themenständen
Der InnovationsCampus Mobilität der Zukunft (ICM) der Universität
Stuttgart und des KIT gibt am Stand von Baden-Württemberg international
(Halle 12, Stand D15) Einblicke in die Spitzenforschung für nachhaltige
und digitalisierte Produktion und Mobilität. Die Wasserstoffwelt des ICM
umfasst Exponate und Projekte aus der Prozesskette in Brennstoffzellen.
Das Projekt RoboCable zeigt einen Roboter, der mithilfe Künstlicher
Intelligenz Kabel und Kabelstränge automatisiert verlegt. Am Demonstrator
DeVee, einem Elektro-Leichtfahrzeug, sind verschiedene Teilsysteme für ein
Fahrzeugkonzept der Zukunft zu erleben.
Das Center for Electrochemical Energy Storage Ulm & Karlsruhe (CELEST)
stellt sich ebenfalls am Stand von Baden-Württemberg international (Halle
12, Stand D15) vor. In CELEST, der deutschlandweit größten Plattform für
elektrochemische Speicher, arbeiten das KIT, die Universität Ulm sowie das
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg
(ZSW) zusammen.
Das Projekt AppLHy!, vertreten mit einem Exponat am Stand des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung (Halle 2, Stand A28), befasst
sich mit Design und Realisierung einer kombinierten Transportstrecke für
Flüssigwasserstoff und elektrische Energie. Der Strom soll mithilfe von
Hochtemperatur-Supraleitern übertragen werden.
Die KIT-Gründerschmiede (Halle 2, Stand D30) bietet Studierenden und
Beschäftigten des KIT die Chance, sich gezielt mit den Themen Gründen und
Unternehmertum auseinanderzusetzen. Dazu bietet sie Beratung, Lehr- und
Weiterbildungsveranstaltungen an.
Das KIT im Konferenzprogramm
Tech Transfer Conference Stage (Halle 2, Stand B02)
Dienstag, 23. April 2024, 13:55 Uhr: Podiumsdiskussion: Welche
Verantwortung trägt Forschung für eine nachhaltige Zukunft? Expertinnen
und Experten aus Informationstechnologie, Mobilität und Forschungstransfer
diskutieren über die Rolle und Verantwortung der Wissenschaft angesichts
von Klimawandel, Ressourcenknappheit und Auswirkungen auf die
Gesellschaft. Im Fokus steht vor allem der sich sehr schnell entwickelnde
Einsatz der Künstlichen Intelligenz. Teilnehmende sind Ada Streb, FZI
Forschungszentrum Informatik, Leiterin des Hauptstadtbüros und
Bereichsleiterin Innovation, Strategy and Transfer; Dr. Alexander Viehl,
FZI, Bereichsleiter Intelligent Systems and Production Engineering; Dr.
Sandra Kauffmann-Weiß, KIT, Geschäftsführerin InnovationsCampus Mobilität
der Zukunft und Dr. Walter Tromm, Sprecher des KIT-Zentrums Energie. Die
Moderation übernimmt Dr. Wolfgang Breh, Geschäftsführer des KIT-Zentrums
Energie.
Dienstag, 23. April 2024, 14:50 Uhr: Vortrag: Net-Zero Circular Concrete
von Dr. Peter Stemmermann, Institut für Technische Chemie des KIT
Mittwoch, 24. April 2024, 10:25 Uhr: Vortrag: SFB 1574 – Die
Kreislauffabrik für das ewige Produkt von Manuel Zaremski, Institut für
Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation des KIT
ENERGY 4.0 Academy (Halle 12, Stand D35/26)
Dienstag, 23. April 2024, 14:20 Uhr: Vortrag: Neues thermisches
Kopplungssystem für stationäre elektrische Energiespeicher im
Gebäudesektor von Dr. Christian Kupper, Elektrotechnisches Institut des
KIT
(or)
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 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.
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