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Dr.-Ing. Joachim Knebel
Bereichsleiter ‒ Bereich 3 ‒ Maschinenbau und Elektrotechnik
+49 721 608-25511
joachim knebelBzp7∂kit edu
Angelika Linz
Sekretariat des Bereichsleiters
+49 721 608-25511
angelika linzIrw1∂kit edu
Robin von Both
Persönlicher Referent des Bereichsleiters
+49 721 608-25505
vonbothEro6∂kit edu
Verena Wittmann
Bereichsreferentin Controlling
+49 721 608-25526
verena wittmannPfx6∂kit edu
Karsten Rexroth
Bereichsreferent Forschung
+49 721 608-25517
karsten rexrothShd7∂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

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

Laborhalle
Gebäude des Energy Lab durch Architektenkammer BW ausgezeichnet

15.11.2019: Die Architektenkammer Baden-Württemberg (AKBW) hat im Auszeichnungsverfahren "Karlsruhe-Land 2013 - 2019" für das Gebäude des Energy Lab 2.0 (Bau 668 am Campus Nord) die Auszeichnung ‚Beispielhaftes Bauen Karlsruhe‘ verliehen. Das Architekturbüro ist Behnisch Architekten aus Stuttgart, die Ausschreibung und Bauleitung erfolgte durch Wiesler Zwirlein Architekten GbR aus Ostfildern-Kemnat.

Die Begründung der Jury lautet: ‚Der Neubau präsentiert sich als freistehender Solitär mit einer homogenen, transluzenten Hülle aus Polycarbonat, die das Gebäude bei einsetzender Dämmerung geheimnisvoll leuchten lässt und das Innere tagsüber gleichmäßig mit natürlichem Licht versorgt. Das sanfte Tageslicht und das Holz der Tragkonstruktion schaffen eine überraschend angenehme Arbeitsatmosphäre in der Versuchshalle und den Büros. Einfache Glaswände trennen die unterschiedlichen Raumbereiche, wodurch sich vielfältige Blickbeziehungen ergeben. Das Energy Lab 2.0 ist ein innovativer, attraktiver und hochwertiger Ort für die Forschung.‘

Bild oben: Energy Lab 2.0 Laborgebäude (Copyright Behnisch Architekten, Foto: David Matthiessen).

Fusuonsmeeting NJ
Fusion Expert Meeting at German Center for Research and Innovation New York

14.11.2019: The University of Freiburg and KIT, in cooperation with ITER and the GCRI - German Center for Research and Innovation New York, organized a two days event on Fusion Energy which brought experts from science, industry and society together to discuss fusion as a future energy option and to elicit paths and topics of collaboration.

The Forum was opened by David Gill, Consul General of Germany in New York, the keynote was by Prof. Thomas Hanemann from University of Freiburg. Joachim Knebel joined the Public Discussion which was attended by some 80 participants, together with Dr. Hans-Henrich Altfeld (ITER), Prof. Amanda Hubbard (MIT), Prof. Michael E. Mauel (Columbia University NY) and Prof. Thomas Sunn Pedersen (W7X IPP).

The Helmholtz Research Programme 'Nuclear Fusion' collaborates with European and international partners on the development of a fusion power plant. The Nuclear Fusion programme is aligned with the European Roadmap to the Realization of Fusion Energy, which forms the basis of the
organization and distribution of tasks across the European fusion programme.

Bild oben: Panel Discussion (Foto: KIT)