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Dr.-Ing. Joachim Knebel
Bereichsleiter ‒ Bereich 3 ‒ Maschinenbau und Elektrotechnik
+49 721 608-25511
joachim knebelOvn5∂kit edu
Angelika Linz
Sekretariat des Bereichsleiters
+49 721 608-25511
angelika linzGoz8∂kit edu
Robin von Both
Persönlicher Referent des Bereichsleiters
+49 721 608-25505
vonbothCur2∂kit edu
Verena Wittmann
Bereichsreferentin Controlling
+49 721 608-25526
verena wittmannBku6∂kit edu
Karsten Rexroth
Bereichsreferent Forschung
+49 721 608-25517
karsten rexrothRul6∂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, IKET, 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

Halbleiter-Kombination
Tandemsolarmodule: Mehr Strom aus dem Doppelpack

04.09.2019: Die Halbleiter-Kombination aus Perowskit und CIGS verspricht Effizienzsteigerung in der Photovoltaik: Der Wirkungsgrad marktüblicher Solarmodule lässt sich nur noch begrenzt steigern. Deutlich mehr Potenzial bietet der Einsatz von zwei lichtaktiven Schichten in Tandemsolarmodulen. Der vielversprechenden Technologie könnte die Zukunft gehören. Im Projekt „Capitano“ kombinieren Forscherinnen und Forscher Dünnschichtsolarmodule auf Basis von Perowskit-Halbleitern mit Halbleitern aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS). Die Kombination ermöglicht höchsteffiziente Tandemsolarzellen mit einem Wirkungsgradpotenzial von über 30 Prozent bei allen Vorteilen der Dünnschicht-Technologie. Projektpartner sind das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) als Koordinator, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und das Unternehmen NICE Solar Energy in Schwäbisch Hall.

Professor Michael Powalla, Mitglied des Vorstands und Leiter des Geschäftsbereichs Photovoltaik am ZSW sowie Professor am KIT, verweist auf die hervorragende Zusammensetzung des Konsortiums: „Durch die breit aufgestellte Kompetenz von den Grundlagen bis hin zur Massenproduktion im Projekt erwarte ich große Fortschritte bei der Weiterentwicklung dieser vielversprechenden Technologie.“ Dr. Ulrich W. Paetzold, Nachwuchsgruppenleiter am KIT ergänzt: „Wir entwickeln die nächste Generation von hocheffizienten Dünnschicht-Tandem-Solarmodulen mit einem Wirkungsgrad oberhalb von 30 Prozent. Aussichtsreiche Anwendungsfelder sind beispielsweise hocheffiziente Solarmodule für gebäudeintegrierte Photovoltaiklösungen.“

Deutscher Studienpreis der Körber-Stiftung an Frederik Kotz – IMT
Deutscher Studienpreis der Körber-Stiftung an Frederik Kotz – IMT

04.09.2019: Die Körber Stiftung zeichnet mit dem Deutschen Studienpreis jährlich die besten deutschen Nachwuchswissenschaftler aller Fachrichtungen aus. Neben der fachwissenschaftlichen Exzellenz zählt vor allem die spezifische gesellschaftliche Bedeutung der Forschungsbeiträge. In der Sektion Natur- und Technikwissenschaften wurde ein 1. Preis an Dr.-Ing. Frederik Kotz zum Promotionsthema Glasstrukturierung bei Raumtemperatur -  energiesparende Prozesse für smarte Gläser verliehen. Frederik Kotz promovierte am Institut für Mikrosystemtechnik (IMT) des KIT.
Glas prägt unsere moderne Gesellschaft wie kaum ein anderes Material: Fenster, Optik und Medizintechnik, Unterhaltungselektronik, Internetübertragung und Solartechnik sind ohne Glas undenkbar. Obwohl Glas eine einzigartige Kombination aus herausragender Transparenz, Beständigkeit und Kratzfestigkeit bietet, werden heutzutage häufig Polymere eingesetzt, wo Glas aus ökologischer und materialwissenschaftlicher Sicht besser geeignet wäre. Dies hängt mit der schwierigen Formgebung zusammen: diese erfolgt bei Glas bei hohen Temperaturen. In meiner Doktorarbeit habe ich eine Methode entwickelt, Bauteilen ihre Form bei Raumtemperatur zu geben, und sie anschließend zu Glas umzusetzen. Durch meine Arbeit habe ich Glas nicht nur für den hochaufgelösten 3D-Druck, sondern auch für die gängige Hochdurchsatzmethoden aus der Polymertechnik zugänglich gemacht. Dies ermöglicht die effiziente und energiesparende Strukturierung von Glas und eröffnet neue Möglichkeiten für die smarten Gläser der Zukunft.
Frederik Kotz promovierte am Karlsruher Institut für Technologie im Fach- und Spezialgebiet Materialwissenschaften.

Kohlendioxidneutrale Kraftstoffe
Kohlendioxidneutrale Kraftstoffe aus Luft und Strom

21.08.2019: Die Sektoren Strom und Mobilität zu verbinden, kann einige Herausforderungen der Energiewende bewältigen: Ökostrom ließe sich langfristig speichern, Kraftstoffe mit hoher Energiedichte wären kohlendioxidneutral nutzbar. Wie Sektorenkopplung aussehen kann, haben Forschungspartner des Kopernikus-Projektes P2X nun auf dem Gelände des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gezeigt und die ersten Liter Kraftstoff aus Kohlendioxid, Wasser und Ökostrom produziert. Sie integrierten in einer containerbasierten Versuchsanlage erstmals alle vier benötigten chemischen Prozessschritte zu einem kontinuierlichen Verfahren mit maximaler Kohlendioxidausnutzung und besonders hoher Energieeffizienz.

Bild oben: Weltweit erste integrierte Power-to-Liquid (PtL) Versuchsanlage zur Synthese von Kraftstoffen aus dem Kohlendioxid der Luft. (Foto: Patrick Langer, KIT)

Presseinformation
 
Maschinenbautag 2019
Maschinenbautag 2019

20.08.2019: Rund 600 Gäste folgten der diesjährigen Einladung der Fakultät für Maschinenbau am 19.07.2019 zum Maschinenbautag. Die Institute der Fakultät für Maschinenbau stellten sich im Rahmen einer Messe vor und präsentierten, gemeinsam mit Industrie- und Forschungsunternehmen, aktuelle Forschungsprojekte. Studierende informierten sich über die Mitarbeit an Instituten und Industrieunternehmen im Rahmen von Praktika, Bachelor-, Master- und Promotionsarbeiten und über den Berufseinstieg. In der begleitenden Vortragsreihe gaben Absolventen der Fakultät für Maschinenbau mit unterschiedlich langer Berufserfahrung einen Einblick in ihren Berufsalltag. Dabei bildete der Festvortrag des Kolloquiums den Höhepunkt der Vortragsreihe. Er wurde in diesem Jahr von Prof. Dr.-Ing. Timo Mappes, Professor für Geschichte der Physik mit Schwerpunkt Wissenschaftskommunikation, Friedrich Schiller Universität (FSU) Jena, und Gründungsdirektor des Deutschen Optischen Museums (D.O.M.), gehalten. Neben der Überreichung der Master- und Diplom- Abschlussurkunden an die Absolventen bot das Kolloquium den Rahmen für Ehrungen und Preisverleihungen des vergangenen Semesters. Mit der Erneuerung der Promotionsurkunden ehrte die Fakultät Prof. Dr.-Ing. Walter Wedig, Prof. Dr.-Ing. Johannes Brändlein, Dr.-Ing. Ernst Günther Schlechtendahl und Prof. Dr.-Ing. Harald Wilken, die vor 50 Jahren an unserer Fakultät promovierten. D.Sc. habil. Ron Dagan wurde zum außerplanmäßigen Professor ernannt. Dr.-Ing. Katharina Alissa Dörr erhielt den „Manfred Hirschvogel Preis“ und Dr.-Ing. Simon Waczowicz konnte sich über den „Dr.-Ing. Willy-Höfler-Doktorandenpreis“ freuen. Für herausragende Leistungen von Absolventen wurden der „Redtenbacher-Preis“ an Tessina Helene Scholl und der „Irene-Rosenberg-Preis“ an Katharina Stichling verliehen. Die „Dr.-Ing. Willy-Höfler-Preise“ gingen an Arno Göpfert, Jan Holoch, Timo Kaiser, Jens-Frederik Mischko, Marcel Reíth-Braun, Jens Schäfer und Sebastian Zimprich. Den Preis für besonderes „Engagement von Studierenden“ erhielten Ulrike Jung und Markus Ehrenberger.

Bildergalerie
KA-RaceIng in Hockenheim 2019
KA-RaceIng Team mit Doppelpodium beim Heimevent in Hockenheim

19.08.2019: Bei der diesjährigen "Formula Student Germany" vom 5.-11.08.2019 am Hockenheimring hatte das KA-RaceIng Team erneut Grund zum Jubeln. Wie auch die letzten zwei Jahre war das Team beim Heimevent als einziges Team weltweit mit drei Fahrzeugen in voller Stärke vertreten. Das autonom fahrende Fahrzeug KIT19d erreichte zum dritten Jahr in Folge den zweiten Platz in der Gesamtwertung, lieferte sich hier aber einen knappen Kampf mit dem Team aus Zürich. Vor allem die dynamischen Disziplinen waren sehr umkämpft, am Schluss konnte sich das KIT aber in drei von vier dynamischen Disziplinen durchsetzen und dort den Disziplinsieg feiern. Einzig der Acceleration-Lauf kostete schlussendlich den Overall Sieg, da das Team des KIT dort mit technischen Problemen zu kämpfen hatte und keinen Lauf beenden konnte.
Das Elektrofahrzeug KIT19e konnte sich ebenfalls den zweiten Platz in der Gesamtwertung sichern. Hier waren die statischen Disziplinen mit dem Engineering Design, dem Business Plan und dem Cost Report am Schluss ausschlaggebend. Mit insgesamt 301 von 325 Punkten sicherte man sich hier einen großen Vorsprung vor der Konkurrenz. Mit dem 5. Platz im Skid Pad und dem zweiten Platz im Acceleration-Lauf konnte man auch die Fähigkeiten des Fahrzeugs unter Beweis stellen. Somit war das KIT als einziges Team in zwei Kategorien auf dem Podest in der Gesamtwertung vertreten.
Das Verbrennungsfahrzeug KIT19c hatte leider nicht so viel Glück. Mit ebenfalls sehr starken Leistungen in den statischen Disziplinen hatte man eine gute Ausgangslage, allerdings kämpfte man dann in den dynamischen Disziplinen mit großen Problemen, die bessere Ergebnisse verhinderten. Im abschließenden Endurance fiel das Fahrzeug eine Runde vor dem Fahrerwechsel aufgrund von Schaltproblemen aus, somit landete er schlussendlich auf dem 19. Platz in der Gesamtwertung.
In weniger als einer Woche macht sich das Team auf zum Abschlussevent nach Barcelona, erneut mit allen drei Fahrzeugen, bevor dann das neue Team seine Saison beginnen wird.

MdB Theurer und Jung am KIT
MdB Michael Theurer und MdB Christian Jung am KIT

12.08.2019: Die Bundestagsabgeordneten Michael Theurer  und Dr. Christian Jung, beide FDP, haben am Freitag, 09.08.2019 das KIT besucht. Vizepräsident Prof. Thomas Hirth berichtete über das KIT im Allgemeinen sowie über neueste Entwicklungen in Innovation und Projekten, wie reFuels, zu synthetischen Kraftstoffen. Im Anschluss führten Prof. Veit Hagenmeyer IAI, Dr. Michael Klumpp IMVT und Prof. Joachim Knebel die Gäste durch die Anlagen des Energy Lab 2.0. Von besonderem Interesse waren das Thema Sektorenkopplung am Beispiel des Anlagenverbundes mit Elektrolyseanlage, Jetfuel-Synthese, Methanisierung sowie Lithiumionen-/ Redoxflow-batterien / Schwungradspeicher und der Kopplung im Rahmen von SEnSSiCC, dem Smart Energy System Simulation and Control Center. Von hier aus können die einzelnen Anlagen gesteuert und visualisiert werden, hier laufen alle Daten zusammen und werden gespeichert, vielfältig dargestellt und eingehend analysiert. Joachim Knebel erläuterte ausführlich, dass am KIT eine Entwicklungsumgebung und Experimentierfeld für die Steuerung und Regelung lokaler intelligenter Energiesysteme im Labormaßstab geschaffen wurde. Es werden Strom, Gas/Wasserstoff, Wärme/Kälte, Kraftstoffe und chemische Rohstoffe in einer gemeinsamen Plattform, unter Einbeziehung von Gebäuden am Campus Nord des KIT, verbunden.

 
Batterieproduktion
Batterieproduktion in Rekordgeschwindigkeit

05.08.2019: Mit einem neuen Beschichtungsverfahren gelingt einem Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) die bislang schnellste Produktion von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien. Gleichzeitig verbessert das neue Verfahren die Qualität der Elektroden und reduziert die Produktionskosten.

Bild oben: Präzise Kanten bei neuer Rekordgeschwindigkeit: Neues Verfahren erhöht Produktionskapazität von Batterieelektroden deutlich. (Foto: Ralf Diehm, KIT)

Presseinformation
Almut Albiez erhält Bertha-Benz-Preis 2019

31.07.2019: Für ihre herausragende Dissertation „Mechanische Charakterisierung und Untersuchung des Verformungsverhaltens hochfester Strukturen mit 3D-Mikroarchitektur“ am IAM-WBM, wurde Dr.-Ing. Almut Albiez mit dem Bertha-Benz-Preis 2019 ausgezeichnet. Der Preis wird jährlich durch die Daimler und Benz Stiftung an eine junge promovierte Ingenieurin verliehen, die mit den Ergebnissen ihrer Dissertation einen zukunftsweisenden gesellschaftlichen Mehrwert geschaffen hat. Die Auszeichnung erfolgte am 25.07.2019 im Rahmen der Bertha-Benz-Vorlesung im Science Tower der SRH Hochschule Heidelberg.

Bertha-Benz-Preis 2019
KA RaceIng Ungarn
KA-RaceIng erfolgreich in Ungarn

26.07.2019: Als erstes Event ging es für das KA-RaceIng Team des KIT nach Ungarn zur "Formula Student East". Hier trat das Team als einziges mit drei Fahrzeugen an. Insgesamt war das Event noch geprägt von kleinen Fehlern und unglücklichen Events, weshalb der Elektro und das autonome Fahrzeug leider nicht durch die technische Abnahme kamen. Der Verbrenner kämpfte mit Elektronikproblemen, konnte aber gerade im Autocross zeigen, dass das KA-RaceIng Team auf jeden Fall mit der internationalen Konkurrenz mithalten kann.

Vor allem in den statischen Disziplinen konnte das Team seine Stärke beweisen. Ein zweiter Platz im Engineering Design des Elektro war auf jeden Fall eine starke Leistung. Im Engineering Design erklärte man Judges aus der Industrie, warum man das Auto so gebaut hatte, wie es war und musste sein Theoriewissen in Diskussionen beweisen. Die Highlights aber waren der erste Platz im Businessplan und der erste Platz im Engineering Design der Verbrenner-Klasse. Nun geht es mit Vollgas Richtung "Formula Student Germany", dem Heimrennen am Hockenheimring vom 5. bis 11. August 2019.

Bild oben: Teilnehmer*innen der Formula Student East 2019 (Foto: FSE)