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Ressourcen, Kreislauf, Energie Das KIT auf der Hannover Messe 2024 © KIT

Ressourcen, Kreislauf, Energie: Das KIT auf der Hannover Messe 2024

Vom smarten Roboter ĂŒber datensichere MobilitĂ€t bis zur nachhaltigen Batterie: Highlights aus der Technologieentwicklung zeigt das KIT vom 22. bis 26. April im Future Hub und bei den Energy Solutions

Wie können sich Fabriken autonom an laufend neue Bedingungen anpassen? Wie lĂ€sst sich Beton ressourcen- und klimaschonend herstellen? Wie schaffen wir SpeicherkapazitĂ€ten fĂŒr den Ausbau erneuerbarer Energien? Das Karlsruher Institut fĂŒr Technologie (KIT) entwickelt Lösungen fĂŒr vielfĂ€ltige Herausforderungen. Unter dem Titel „Forschen fĂŒr eine nachhaltige Zukunft“ zeigt das KIT auf der Hannover Messe vom 22. bis 26. April 2024 Exponate und PrĂ€sentationen im Future Hub (Halle 2, Stand B35) sowie bei den Energy Solutions (Halle 13, Stand C76). Zudem ist das KIT am Stand von Baden-WĂŒrttemberg international, an weiteren StĂ€nden sowie im Konferenzprogramm vertreten. 

„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 disziplinenĂŒbergreifend an entsprechenden Lösungen. Wir freuen uns sehr, auch in diesem Jahr einige davon in Hannover zu zeigen“, sagt Professor Oliver Kraft, VizeprĂ€sident Forschung, in Vertretung des PrĂ€sidenten 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 mĂŒssen wir an entscheidenden Stellen grundlegend neu denken: weg von einem bisher ĂŒberwiegend linearen Wirtschaften hin zur Kreislauffabrik der Zukunft, die wir auf der Hannover Messe vorstellen“, so Professor Thomas Hirth, VizeprĂ€sident 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 fĂŒr ein agiles Produktionssystem

Ziel des Projekts AgiProbot ist es, dass sich Fabriken autonom an stĂ€ndig neue Bedingungen anpassen können. Dabei stellt das Remanufacturing einen idealen Anwendungsfall dar: Gebrauchte Produkte werden durch Demontage, Aufarbeitung und Remontage auf den QualitĂ€tsstandard von neuen Produkten gebracht, sodass sie sich wiederverwenden lassen. Damit trĂ€gt 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. Zum Video: Smarte Roboter fĂŒr agile Produktion – das Projekt AgiProbot

AgiProbot: Inspektion gebrauchter Produkte

Bei der Befundung wird bewertet, ob sich ein gebrauchtes Produkt aufarbeiten und wiederverwenden lĂ€sst. In AgiProbot wird an einer Befundungsstation das sonst von Menschen vorgenommene anfĂ€ngliche ÜberprĂŒfen gebrauchter Produkte automatisiert. Dazu nutzt die Station Verfahren der optischen Messtechnik wie ein robotergefĂŒhrtes Kamerasystem und Methoden der KĂŒnstlichen Intelligenz. So kann die Station lernen, Zustand und MĂ€ngel selbststĂ€ndig 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 fĂŒr das Programmieren eines Roboters durch Vormachen. Ziel ist eine automatisierte Demontage.

Net-Zero Circular Concrete: Kreislaufwirtschaft fĂŒr Beton

Ein innovatives Kreislaufverfahren ermöglicht es, Beton ressourcen- und klimaschonend herzustellen. Dazu wird Altbeton aus dem Abriss von GebĂ€uden 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 fĂŒr die Produktion von neuem Beton genutzt. Am KIT entsteht derzeit eine Pilotanlage, um das Know-how fĂŒr die Herstellung grĂ¶ĂŸerer Mengen zu schaffen.

ANYMOS: Datensicherheit in der vernetzten MobilitÀt

Ob Navigationssysteme oder TicketkĂ€ufe per Smartphone – Dienste fĂŒr vernetzte MobilitĂ€t erfordern Daten. Wie lĂ€sst sich erreichen, dass die Daten so verwendet werden, dass sie ihren Zweck erfĂŒllen, aber keine RĂŒckschlĂŒsse auf Individuen zulassen? Mit dieser Frage befasst sich der Kompetenzcluster „Anonymisierung fĂŒr vernetzte MobilitĂ€tssysteme“ (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 UmstĂ€nde, unter denen aus anonymisierten Daten wieder individuelle Daten werden könnten. Daraus sollen konkrete Anwendungen entstehen, beispielsweise Ticketsysteme, die eine zurĂŒckgelegte 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 marktfÀhige 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 fĂŒr verschiedene Anwendungen, fĂŒr die Strom- und WĂ€rmeversorgung sowie fĂŒr die Industrie.

FlĂŒssige Metalle als WĂ€rmetrĂ€ger

Mit thermischen Energiespeichern lĂ€sst sich Energie fĂŒr industrielle Hochtemperaturprozesse, beispielsweise in der Chemieindustrie oder bei der Metallverarbeitung, direkt in Form von WĂ€rme angebots- und bedarfsorientiert speichern. FlĂŒssigmetalle ermöglichen das Speichern von WĂ€rme in einem sehr hohen Temperaturbereich. Sie werden mit KeramikkĂŒgelchen kombiniert, die eine hohe Speicherdichte und LangzeitspeicherfĂ€higkeit aufweisen. Eine Pilotanlage soll den Betrieb eines flĂŒssigmetallbasierten WĂ€rmespeichers demonstrieren.

BiFlow: Hybridspeichersystem fĂŒr die Strom- und WĂ€rmeversorgung

Die Energiewende mit dem Ausbau erneuerbarer Energien erfordert große SpeicherkapazitĂ€ten. 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 WĂ€rmespeicher, was den Gesamtwirkungsgrad der Anlage erhöht. So eröffnen sich neue Möglichkeiten fĂŒr eine kosten- und platzeffiziente Strom-WĂ€rme-Kopplung.

Litona: Materialien fĂŒr nachhaltige Natrium-Ionen-Akkus

Das aus dem KIT ausgegrĂŒndete Start-up Litona entwickelt Energiespeichermaterialien fĂŒr Natrium-Ionen-Akkuzellen. Weil sie sich mit gĂŒnstigen und gut verfĂŒgbaren Rohstoffen herstellen lassen, könnten natriumbasierte Akkus kĂŒnftig dazu beitragen, die Kosten von Batterien zu senken sowie die AbhĂ€ngigkeit Europas von Rohstoffimporten zu reduzieren. Litona befasst sich derzeit vor allem mit den Preußisch-Weiß-Analoga. Diese Speichermaterialien sind besonders fĂŒr die stationĂ€re Energiespeicherung und fĂŒr Anwendungen im Automobilbereich interessant.

Sichere Wasserstoffspeicher

Wasserstoff (H2) eignet sich als sauberer, effizienter und zuverlĂ€ssiger EnergietrĂ€ger fĂŒr viele Anwendungen. Das KIT hat in der Forschung zur H2-Sicherheit mehr als 30 Jahre Erfahrung. Mit dem Wasserstoff-Versuchszentrum HYKA verfĂŒgt es ĂŒber weltweit einzigartige Infrastrukturen fĂŒr Experimente zu unterschiedlichen Freisetzungs- und Verbrennungsszenarien. Mit dem PET-Rohr untersuchen Forschende turbulente VerbrennungsvorgĂ€nge in Wasserstoff-Luft-Gemischen in teilumschlossenen Geometrien, wie sie bei einem undichten H2-Speicher in realen RĂ€umen mit TĂŒren und Fenstern zu erwarten sind. ErgĂ€nzend zu den Experimenten entwickeln die Forschenden 3-D-Simulationsprogramme, mit denen sich Sicherheitssituationen gezielt ĂŒberprĂŒfen 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 marktfÀhige Produkte und Verfahren entstehen können.

Das KIT an weiteren ThemenstÀnden

Der InnovationsCampus MobilitĂ€t der Zukunft (ICM) der UniversitĂ€t Stuttgart und des KIT gibt am Stand von Baden-WĂŒrttemberg international (Halle 12, Stand D15) Einblicke in die Spitzenforschung fĂŒr nachhaltige und digitalisierte Produktion und MobilitĂ€t. Die Wasserstoffwelt des ICM umfasst Exponate und Projekte aus der Prozesskette in Brennstoffzellen. Das Projekt RoboCable zeigt einen Roboter, der mithilfe KĂŒnstlicher Intelligenz Kabel und KabelstrĂ€nge automatisiert verlegt. Am Demonstrator DeVee, einem Elektro-Leichtfahrzeug, sind verschiedene Teilsysteme fĂŒr ein Fahrzeugkonzept der Zukunft zu erleben.

Das Center for Electrochemical Energy Storage Ulm & Karlsruhe (CELEST) stellt sich ebenfalls am Stand von Baden-WĂŒrttemberg international (Halle 12, Stand D15) vor. In CELEST, der deutschlandweit grĂ¶ĂŸten Plattform fĂŒr elektrochemische Speicher, arbeiten das KIT, die UniversitĂ€t Ulm sowie das Zentrum fĂŒr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-WĂŒrttemberg (ZSW) zusammen.

Das Projekt AppLHy!, vertreten mit einem Exponat am Stand des Bundesministeriums fĂŒr Bildung und Forschung (Halle 2, Stand A28), befasst sich mit Design und Realisierung einer kombinierten Transportstrecke fĂŒr FlĂŒssigwasserstoff und elektrische Energie. Der Strom soll mithilfe von Hochtemperatur-Supraleitern ĂŒbertragen werden.

Die KIT-GrĂŒnderschmiede prĂ€sentiert sich gemeinsam mit neun AusgrĂŒndungen aus dem KIT in der Startup Area im Network Park (Halle 2, Stand D30). Jeweils zwei Start-ups pro Messetag sind am Stand fĂŒr GesprĂ€che und pitchen zudem auf der Industrial Startup Stage. Die KIT-GrĂŒnderschmiede gehört zu den grĂ¶ĂŸten universitĂ€ren GrĂŒnderzentren in Deutschland und versteht sich als NĂ€hrboden und Beschleuniger fĂŒr innovative GeschĂ€ftsideen rund um die zentralen Zukunftsthemen unserer Zeit.

Das KIT im Konferenzprogramm

Tech Transfer Conference Stage (Halle 2, Stand B02)

Dienstag, 23. April 2024, 13:55 Uhr: Podiumsdiskussion: Welche Verantwortung trĂ€gt Forschung fĂŒr eine nachhaltige Zukunft? Expertinnen und Experten aus Informationstechnologie, MobilitĂ€t und Forschungstransfer diskutieren ĂŒber 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 KĂŒnstlichen Intelligenz. Teilnehmende sind Ada Streb, FZI Forschungszentrum Informatik, Leiterin des HauptstadtbĂŒros und Bereichsleiterin Innovation, Strategy and Transfer; Dr. Alexander Viehl, FZI, Bereichsleiter Intelligent Systems and Production Engineering; Dr. Sandra Kauffmann-Weiß, KIT, GeschĂ€ftsfĂŒhrerin InnovationsCampus MobilitĂ€t der Zukunft und Dr. Walter Tromm, Sprecher des KIT-Zentrums Energie. Die Moderation ĂŒbernimmt Dr. Wolfgang Breh, GeschĂ€ftsfĂŒhrer des KIT-Zentrums Energie.

Dienstag, 23. April 2024, 14:50 Uhr: Vortrag: Net-Zero Circular Concrete von Dr. Peter Stemmermann, Institut fĂŒr Technische Chemie des KIT

Mittwoch, 24. April 2024, 10:25 Uhr: Vortrag: SFB 1574 – Die Kreislauffabrik fĂŒr das ewige Produkt von Manuel Zaremski, Institut fĂŒr 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 fĂŒr stationĂ€re elektrische Energiespeicher im GebĂ€udesektor von Dr. Christian Kupper, Elektrotechnisches Institut des KIT

Donnerstag, 25. April 2024, 10:00 Uhr: Vortrag: Methanpyrolyse als SchlĂŒsselelement fĂŒr emissionsfreie Wasserstoff- und Kohlenstoffproduktion von Prof. Dr.-Ing. Thomas Wetzel, Institut fĂŒr Thermische Verfahrenstechnik des KIT

Weitere Informationen:

Forschungsmagazin lookKIT: Ressourcen. Kreislauf. Energie

Themenhighlight: Energiespeicherung: Heiß ist die Hoffnung
Mithilfe von FlĂŒssigmetall wollen Forschende des KIT in Zukunft WĂ€rme bei extrem hohen Temperaturen speichern

Quelle: www.kit.edu

Pressemitteilung veröffentlicht am 18.04.2024 in CO2-Management / -Reduktion, News.
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