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Dr.-Ing. Joachim Knebel
Bereichsleiter ‒ Bereich 3 ‒ Maschinenbau und Elektrotechnik
+49 721 608-25511
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Angelika Linz
Sekretariat des Bereichsleiters
+49 721 608-25511
angelika linzEka4∂kit edu
Robin von Both
Persönlicher Referent des Bereichsleiters
+49 721 608-25505
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Verena Wittmann
Bereichsreferentin Controlling
+49 721 608-25526
verena wittmannEdy1∂kit edu
Karsten Rexroth
Bereichsreferent Forschung
+49 721 608-25517
karsten rexrothQnk4∂kit edu
Affordable Energy for Humanity (AE4H)

Bereich III - Maschinenbau und Elektrotechnik

Der Bereich III setzt sich aus den KIT-Fakultäten Elektrotechnik und Informationstechnik und Maschinenbau sowie den entsprechenden Instituten des Universitätsbereichs, den Helmholtz-Programmen Speicher und vernetzte Infrastrukturen, FUSION und NUSAFE sowie den Instituten IAI, IAM, IHM, ITES, IMT, INE, INR und ITEP des Großforschungsbereichs zusammen.

Seit 1. Januar 2014 nimmt Prof. h.c. Dr.-Ing. Joachim Knebel die Funktion des Bereichsleiters für den Bereich III wahr.

 

NEWS

Besinnliche Feiertage und einen guten Start in das Jahr 2020
Besinnliche Feiertage und einen guten Start in das Jahr 2020

20.12.2019: Das Jahr 2019 neigt sich dem Ende zu. Dies möchten wir gerne zum Anlass nehmen, uns ganz herzlich bei Ihnen für die gute Zusammenarbeit, das Vertrauen, die Geduld und die Unterstützung in 2019 zu bedanken! Wir freuen uns auf ein gutes Jahr 2020.
Wir wünschen Ihnen und Ihren Familien ein friedvolles Weihnachtsfest, einen guten und gesunden Start in das Jahr 2020 und für das neue Jahr vor allem Gesundheit, Kraft, Frieden und Zufriedenheit.
Ihr Team des Bereich 3
Angelika Linz, Verena Wittmann, Robin von Both, Karsten Rexroth und Joachim Knebel.

 

Batteriespeicher
Optimierte Großspeicher für das Energiesystem der Zukunft

06.12.2019: Zwei seriennahe Großspeicher ergänzen ab sofort die Forschungsinfrastruktur Energy Lab 2.0 des KIT. Mit einem neuen Lithium-Ionen-Speicher zur kurzfristigen Netzstabilisierung sowie einem neuen Redox-Flow-Speicher für längere Speicherperioden testen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein optimiertes Steuersystem.

Lithium-Ionen-Speicher eignen sich vor allem für eine kurze, dynamische Leistungsbereitstellung. Schon heute leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Netzstabilität. Das neue Speichersystem liefert insgesamt 1,5 Megawattstunden nutzbare Energie bei bis zu 800 Kilowatt elektrischer Leistung.
Neben der Frequenzstabilisierung werden im Energiesystem der Zukunft aber auch Lösungen zur mittel- und längerfristigen Speicherung von Energie benötigt, etwa zur Verschiebung von Sonnenenergie für den Verbrauch während der Nacht oder der Zwischenspeicherung von überschüssiger Windenergie für windstille Tage. Dafür eignen sich Redox-Flow-Batterien, die elektrische Energie in flüssigen chemischen Verbindungen speichern, meist auf Basis von Vanadiumoxiden. Im Energy Lab 2.0 wurde nun ein Vanadium-Redox-Flow-Batteriespeicher mit 0,8 Megawattstunden Energie und einer Leistung von 200 Kilowatt installiert. Mit der übergeordneten Steuerung kann dieser mit dem Lithium-Ionen-Speicher zu einem Hybridspeicher kombiniert werden. Ziel hierbei ist eine Speicherlösung, welche die Vorteile der beiden Technologien vereint.

Bild oben: Der Lithioum-Ionen-Speicher im Energy Lab 2.0 (Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)

Presseinformation
Carl Freudenberg Preis
Carl-Benz-Gedenkvorlesung 2019

05.12.2019: Am 28. November 2019 fand im Tulla-Hörsaal am KIT die traditionelle Carl-Benz-Gedenkvorlesung statt, bei der wieder hochrangige Referenten mit einem Vortrag zu aktuellen Themen Stellung nahmen. Im Mittelpunkt stand dieses Jahr das Thema der zu erwartenden Veränderungen in den Wertschöpfungsketten der Automobilindustrie. Plakativ wurde dies überschrieben mit „Wie verdient Baden-Württemberg im Jahr 2030 eigentlich sein Geld?“. Die Zuhörer konnten sich bei Vorträgen von Staatssekretärin Katrin Schütz (Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg), Dr. Torsten Eder (Daimler AG) und Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Albert Albers (IPEK) über Perspektiven der Politik, der Wirtschaft und der Wissenschaft informieren und entsprechend an der Diskussion dieses sehr wichtigen Themas partizipieren. Begleitet wurden die Vortragenden durch Grußworte von Vizepräsident Prof. Dr. Alexander Wanner. Die Moderation übernahm Prof. Dr. Frank Gauterin (FAST).
Mit der Gedenkvorlesung im November erinnert das KIT-Zentrum Mobilitätssysteme alljährlich an den Geburtstag von Carl Benz, Erfinder des Automobils und berühmter Absolvent des Karlsruher Polytechnikums als Vorgängerinstitution des KIT. Der anschließende Imbiss gab außerdem Gelegenheit, mit Referenten, Forschern und Studierenden ins Gespräch zu kommen.

Bild oben: Im Rahmen der Carl-Benz-Gedenkvorlesung wurde unter dem Dach des KIT-Zentrums Mobilitätssysteme der traditionelle Carl-Freudenberg-Preis verliehen. (Foto: KIT)

 
Tabea Arndt
Neue Professorin für Supraleitende Magnettechnologie, Tabea Arndt am ITEP

29.11.2019: Tabea Arndt hat am KIT Physik studiert und mit Dr.rer.nat, Fokus auf dünnen HTS-Schichten basierend auf RE-123, 1995 abgeschlossen. Ihr Studium wurde begleitet durch Aufenthalte im IBM research center nahe Stuttgart. Anschliessend war sie im Rahmen des Programms “Talentsicherung für die Innovation” zur Vacuumschmelze GmbH delegiert, woran sich eine Festanstellung anschloss. Dort arbeitete sie an Magnetwerkstoffen, Legierungen und Drähten der metallischen und der Hochtemperatursupraleiter (NbTi, Nb3Sn, Bi-2223) zur Anwendung in der Magnet- und Energietechnik. Die Arbeit an supraleitenden Drähten und Bändern wurde in verschiedenen Ausgründungen der Vacuumschmelze fortgeführt (supraleitende Drähten und Komponenten in Anwendungen der MRI, NMR und Magneten der Hochenergiephysik, Transformatoren, Kabeln, Motoren & Generatoren, Fehlerstrombegrenzern und Stromzuführungen (CERN LHC und KIT)). 
2008 wechselte sie zu Siemens Corporate Technology, Erlangen, und wurde Head of Research Group “Superconducting Applications”, verbunden mit einem Fokuswechsel auf die Anwendungen. Sie trieb Lösungen und Anwendungen der Supraleitung in internen und öffentlich geförderten Projekten, z.B. in bezug auf Roebel-Leiter, MgB2, Supraleitende Fehlerstrombegrenzer, Motoren & Generatoren, Transformatoren, Kabel-Lösungen, Magnete und Elektrische Flugzeuge. 
2015 erwarb sie die Position eines Principal Key Expert “Electromagnetic Systems”. In dieser Funktion war sie verantwortlich für die übergeordneten wissenschaftlichen und technischen Entwicklungsansätze. 
Parallel zur wissenschaftlichen und industriellen Arbeit brachte sie sich in verschiedene Gremien ein:  Delegierte zur International Energy Agency, Technical Collaboration Program HTS, Mitglied des DKE/ IEC (TC90), Vorstandsmitglied von Conectus, ISIS und ESAS und als panel member (deputy chair) des European Research Council, Grants for Starters and Consolidators, 2008-2014. 
2019 erhielt sie einen Ruf an das KIT, nun am ITEP mit dem Team „Supraleitende Magnettechnologie“ und als Mitglied der kollegialen Institutsleitung.

ITEP
VDI Logo
Trends in der Mess- und Automatisierungstechnik – Von der Messung zur Information

25.11.2019: Am 28. und 29. November 2019 wird in Karlsruhe das VDI/VDE-GMA-Expertenforum Trends in der Mess- und Automatisierungstechnik – Von der Messung zur Information stattfinden.

In der Mess- und Automatisierungstechnik sind momentan einige grundlegende Umwälzungen erkennbar. Dies betrifft etwa die Neudefinition der Basiseinheiten im SI-Einheitensystem, Verfahren der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens, die Vernetzung von Systemen über Internet oder den verstärkten Einsatz mathematischer Modelle. Ziel des Expertenforums ist es, diese und andere Trends in der Mess- und Automatisierungstechnik darzustellen und weitere Entwicklungspotenziale zu erörtern.

Das Expertenforum wird vom GMA-Fachausschuss 1.10 Grundlagen der Messsysteme sowie vom GMA-Fachbereich 1 Grundlagen und Methoden vorbereitet und von der VDI/VDE-Gesellschaft für Mess- und Automatisierungstechnik veranstaltet. Die Tagungsleitung liegt bei Prof. Dr.-Ing. Michael Heizmann (KIT) und Prof. Dr.-Ing. Klaus-Dieter Sommer (TU Ilmenau).

VDI Veranstaltungen
Energie Campus
Ideenwettbewerb „Energie und Umwelt – Meine Idee für morgen“

21.11.2019: Wie wollen wir morgen leben? Wie lassen sich Energieverbrauch und der Schutz der Umwelt in Einklang bringen?

Am 15.11.2019 wurden im Rahmen des Symposiums "Energie-Campus" der Stiftung Energie & Klimaschutz die Preisträger*innen des Ideenwettbewerbs „Energie und Umwelt – Meine Idee für morgen“ ausgezeichnet: 1. Platz: Philipp Hinkel (TU Kaiserslautern), 2. Platz: Tobias Gabler (TU Dresden), 3. Platz: Katharina Walbrück (HS Bonn-Rhein-Sieg).

Zur Teilnahme am Wettbewerb sendeten bundesweit 16 Forscher und Forscherinnen aus verschiedensten Fachrichtungen Auszüge aus ihrer Promotion ein. Diese wurden anschließend von einer Experten-Jury unter dem Präsidium von Prof. h.c. Dr.-Ing. Joachim Knebel (KIT) und der Mitwirkung von Prof. Dr. Axel Groß (Uni Ulm), Prof. Dr.-Ing. Kai Hufendiek (Uni Stuttgart) und Prof. Dr. Wolfram Münch (EnBW) bewertet.

Bild oben: Preisträger*innen des Ideenwettbewerbs 2019 (Foto: Stiftung Energie & Klimaschutz)
 

Energie-Campus 2019
 
MatCom
DFG Graduiertenkolleg "Werkstoffverbunde aus Verbundwerkstoffen"

19.11.2019: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet zur weiteren Stärkung des wissenschaftlichen Nachwuchses 16 neue Graduiertenkollegs (GRK) ein. Die neuen GRK werden ab der ersten Jahreshälfte 2020 zunächst viereinhalb Jahre lang mit insgesamt rund 72 Millionen Euro gefördert.

Das Graduiertenkolleg „Werkstoffverbunde aus Verbundwerkstoffen“ am KIT zielt auf die Entwicklung neuartiger Verbundwerkstoffe, die eine starke Erhöhung der Temperaturen von Verbrennungsmaschinen und -prozessen unter extremen Umgebungsbedingungen, wie Oxidation oder Erosion, jenseits von 1300 Grad Celsius erlauben. Im Kontext der Energiewende hat dies ein hohes Anwendungspotenzial in Hochtemperaturprozessen.

Antragsteller sind das KIT (Sprecher: Prof. Dr.-Ing. Martin Heilmaier) und die TU Darmstadt.

Pressemitteilung DFG
Carl Zeiss Stiftung
Carl-Zeiss-Stiftung fördert neues Materialkonzept für Solarzellen

18.11.2019: Ein grundlegend neues Solarzellenkonzept wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT, unter Federführung von Alexander Colsmann LTI und Michael Hofmann IAM-KWT, im Projekt „Neuartige flüssig-applizierte keramische Solarzellen“ (KeraSolar) entwickeln. Dabei verbinden sie Forschung zu Photovoltaik mit keramischen Funktionsmaterialien, um so die Vorteile verschiedener Solarzellentechnologien zu bündeln: Die Druckbarkeit organischer und die Langzeitstabilität kristalliner Solarzellen sowie die Ferroelektrizität des Bleihalogenid-Perowskits.
Einer der wichtigsten Grundpfeiler der künftigen CO2-neutralen Energieversorgung ist die Sonnenenergie. Solarzellen können diese einsammeln und in nutzbare elektrische Energie umwandeln. In den nächsten sechs Jahren beschäftigen sich Forscherinnen und Forscher des KIT in dem von der Carl-Zeiss-Stiftung mit 4,5 Millionen Euro geförderten Projekt KeraSolar mit einem völlig neuen Materialkonzept für Solarzellen. Die neuen Funktionsmaterialien werden aus Keramikwerkstoffen hergestellt, die eine außerordentlich gute Robustheit und Langzeitbeständigkeit versprechen. Moderne Solarzellen müssen aber weit mehr Eigenschaften besitzen: Sie müssen beliebig formbar und integrierbar sein, um so quasi jede Fläche in Sonnenkraftwerke zu verwandeln. Ihre Produktion muss so wenig Energie wie möglich verbrauchen, die Herstellungsprozesse sollten ohne giftige Substanzen auskommen und die notwendigen Rohstoffe ausreichend verfügbar sein. Genau hier kommen die Vorteile keramischer Funktionsmaterialien zum Tragen: Sie bieten nahezu unendliche Möglichkeiten, Elemente und Verbindungen miteinander zu kombinieren und so maßgeschneiderte Materialeigenschaften zu erzielen.
Weitere Infos unter: Die besten Eigenschaften buendeln - neues Materialkonzept fuer Solarzellen

Autonomes Fahren: Staffelübergabe zwischen Fahrer und Autopilot funktioniert
Autonomes Fahren: Staffelübergabe zwischen Fahrer und Autopilot funktioniert

15.11.2019: Das Projekt PAKoS („Personalisierte, adaptive kooperative Systeme für automatisierte Fahrzeuge“) demonstriert, wie menschliche Fahrer und digitale Piloten in Zukunft zusammenarbeiten könnten – Fahrvorführung auf Teststrecke in Bad Sobernheim. Autonomes Fahren kann die Sicherheit und den Komfort im Straßenverkehr erhöhen – auch wenn es mittelfristig noch Fahrsituationen geben wird, in denen der Mensch mit mehr Überblick agieren kann als die Maschine. Solche Situationen zu erkennen und die Kontrolle vorausschauend und zuverlässig vom Fahrzeug an den Fahrer zu übergeben, sowie ein automatisiertes Fahrzeug zu entwickeln, welches sich an die Bedürfnisse des Fahrers anpasst, waren die Ziele des vom KIT und den drei Instituten IRS (Koordinator), IAR und ITAS durchgeführten Projekts PAKoS. Nach drei Jahren Entwicklung stellt das Projekt nun den Prototypen der Mensch-Maschine-Schnittstelle in einer Fahrdemonstration vor.

„Automatisierte Fahrzeuge werden den Fahrer zukünftig nicht nur entlasten, sondern zeitweise ganz die Fahrzeugführung übernehmen“, erklärt Dr. Michael Flad vom Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS). Dadurch entsteht die Notwendigkeit, die Fahrzeugkontrolle zwischen Fahrer und autonomem System hin- und herzugeben, etwa vor der Einfahrt in Baustellenbereiche mit für das System nicht eindeutigen Fahrspuren und Geschwindigkeitsbegrenzungen oder vor der Einfahrt auf unkartiertes Privatgelände. Für eine sichere Übergabe der Fahrzeugkontrolle während der Fahrt muss das automatisierte Fahrzeug erkennen, wo die aktuelle Aufmerksamkeit des Fahrers liegt, und sich daran anpassen. Dies kann das System nutzen, um die Fahrweise an die Fahrertätigkeit anzupassen oder um die Kontrollübergabe sicher und komfortabel zu bewältigen.

Am 15. November fand im Industriepark Pferdsfeld, Bad Sobernheim, eine Fahrvorführung des Projekts PAKoS statt: Projektkoordinator Dr. Michael Flad (IRS) präsentierte Ziele und Ergebnisse und bot die Gelegenheit für Mitfahrten.

Foto: PAKoS - Mittels Kameras und Sensoren reagieren autonome Systeme abgestimmt auf die Lage im Innenraum: Der Autofahrer kann das Steuer übernehmen.