HM23: KIT zeigt Nachhaltige Lösungen für Mobilität, Energie und Industrie

Automatisiertes Fahren im ÖPNV, optische Filter aus dem Tintenstrahldrucker und ein intelligent vernetztes Experimentierfeld für die Energiesysteme der Zukunft: Diese und weitere Innovationen und Greentech.Projekte stellt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) auf der Hannover Messe vom 17. bis 21. April 2023 vor. Exponate und Präsentationen zeigt das KIT insbesondere an den beiden Hauptständen im „Future Hub“ (Halle 2, Stand B45) und bei den „Energy Solutions“ (Halle 13, Stand C70).

Aktuelle Projekte aus der Mobilitätsforschung sind auch am Stand von Baden-Württemberg International (Halle 12, Stand D15) zu sehen und in der Startup Area (Halle 17, Stand A62) ist das KIT mit zehn Ausgründungen vertreten.

Im Future Hub stellen das KIT und das FZI Forschungszentrum Informatik, ein Innovationspartner des KIT, ihre Projekte an einem gemeinsamen Stand vor.

TEMPUS: Automatisiertes Fahren im ÖPNV

Im Projekt TEMPUS entwickeln Forschende des KIT und ihre Partner ein elektrisch und automatisiert fahrendes Bus-System für den Linienverkehr in München: Beim Platooning folgen ein oder mehrere Fahrzeuge – die über eine „elektronische Deichsel“ miteinander vernetzt sind – in engem Abstand automatisiert dem Führungsfahrzeug. So können Busse je nach Bedarf zu einer Einheit verbunden oder wieder geteilt werden. Platooning ist somit ökonomisch und ökologisch attraktiv, da es schwankende Passagierzahlen abfängt und einen weiteren Meilenstein hin zum vollautomatisierten Fahren darstellt.

IJPOFs: Optische Filter aus dem Tintenstrahldrucker

Ob maschinelles Sehen, AR- und VR-Technologien, autonomes Fahren, medizinische Inspektion oder Lasermaterialbearbeitung: Viele Anwendungen erfordern optische Filter, die einen bestimmten Teil des Spektrums blockieren oder verstärken. Inkjet Printed Optical Filters (IJPOFs) können die Herstellungskosten senken und die Flexibilität bei der Anpassung erhöhen: Der Tintenstrahldruck vereinfacht die Fertigung an den gewünschten Stellen, in den gewünschten Größen und mit verschiedenen Eigenschaften.

Video „Optische Filter aus dem Tintenstrahldrucker – kostengünstig und anpassbar“

SDMBot: Softwarebasierte Prozessbefähigung für Industrieroboter

Für die softwareseitige Befähigung von Robotern in der Industrie sind Simulationstools erforderlich, die den Fertigungsprozess in einer virtuellen Umgebung modellieren. Dies umfasst Roboter, Werkzeuge und Materialien. Für die vorgestellten offenen Softwaretools wurden Robotersimulationen um Prozessmodelle wie Fräsen, Schweißen und Lackieren erweitert. Die Simulation ermöglicht, Probleme und Schwachstellen vorab zu beheben und verbessert damit die Qualität des finalen Prozesses.

FLOOW: Neue Mobilitätslösungen mit KI

Künstliche Intelligenz (KI) schafft energieeffiziente und sicherheitsbewusste neue Lösungen für die Mobilität von Menschen und Gütern. Dies betrifft vor allem die robuste und präzise Lokalisierung der Mobilitätssysteme, die generalisierte Umfelderkennung sowie die Manöverplanung auf spezialisierter Hardware. Das Projekt FLOOW stellen das KIT und das FZI Forschungszentrum Informatik, ein Innovationspartner des KIT, gemeinsam vor. Projektpartner sind die Münchner Navigationsspezialisten ANAVS und der Automobilzulieferer SCHAEFFLER.

Research to Business – Technologieangebote des KIT

Am Stand im Future Hub ist zudem die Technologiebörse des KIT mit weiteren 42 Angeboten vertreten. Sie zeigt Innovationen des KIT, aus denen marktfähige Produkte und Verfahren entstehen können.

Das KIT bei den „Energy Solutions“ (Halle 13, Stand C70)

Greentech @ Energy Lab 2.0: Experimentierfeld für Energiesysteme der Zukunft

Europas größte Forschungsinfrastruktur für erneuerbare Energien widmet sich der intelligenten Vernetzung verschiedener umweltfreundlicher Möglichkeiten, Energie zu erschließen, zu speichern und bereitzustellen. Bei der Hannover Messe 2023 informieren die Forschenden besonders über die drei folgenden Themen.

Video „Das Energy Lab 2.0 – Forschung für die Energiewende“

Echtzeitsystemintegration: Energiesystem – Netze – Simulation

Die Kopplung der unterschiedlichen Energiesektoren und die Fluktuation der Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen stellen Steuerung und Regelung vor enorme Herausforderungen. Um diese Steuerungs- und Überwachungsaufgaben möglichst realitätsnah zu simulieren, wurde im Energy Lab 2.0 das Smart Energy System Simulation and Control Center (SEnSSiCC) aufgebaut. In diesem laufen alle Informationen aus dem Anlagenverbund und von vielen Partnern zusammen. Messströme werden gespeichert, kontrolliert, analysiert und visualisiert. So wird die reale Energiewelt – wie im angrenzenden Photovoltaik-Feld und den zugehörigen Großbatteriespeichern – mit der virtuellen Energiewelt verknüpft.

Power-to-X: E-Fuels und Methanisierungsverfahren

Die Energiewende erfordert die Kopplung von erneuerbarem Strom mit anderen Energiesektoren. Bei chemischen Energieträgern, wie Kraft- und Brennstoffen, ist dies über Power-to-X-Ansätze (P2X) möglich: Ausgehend von Wasserstoff und CO₂ werden synthetische chemische Energieträger hergestellt. Wird der Wasserstoff über Elektrolyseverfahren mit grünem Strom produziert und das CO₂ aus einer nicht-fossilen Quelle gewonnen, sind die P2X-Produkte nahezu CO₂-neutral. Das Energy Lab 2.0 verfügt über einen Anlagenverbund für P2X. So werden im Power-to-Liquid-Container Kraftstoffe hergestellt, sogenannte E-Fuels. In Power-to-Gas-Anlagen wird klimaneutrales Methan erzeugt, beispielsweise zur späteren Stromgewinnung in einer Gasturbine. Dazu befassen sich die Forschenden mit verschiedenen Verfahren wie Dreiphasen-Methanisierung, Waben-Methanisierung und Methanisierung im Mikroreaktor.
Video „Power-to-X“

DeepStor: Geothermische Wärme ganzjährig gewinnen und speichern

Der Campus Nord des KIT liegt im geothermisch bedeutenden Oberrheingraben. Damit bietet der Standort enormes Potenzial für eine nachhaltige Wärmeversorgung. Im Projekt DeepStor testen Forschende einen Hochtemperatur-Wärmespeicher, der im Sommer befüllt und im Winter entladen wird. Die Infrastruktur ermöglicht sowohl Experimente zum Be- und Entladen des Tiefenspeichers als auch die Untersuchung der damit verbundenen thermischen, hydraulischen, chemischen und mechanischen Prozesse im Thermalwasserkreislauf. Wenn die Machbarkeit gezeigt werden konnte, soll ein Hochtemperatur-Wärmespeicher zu Forschungszwecken in das bestehende Wärmenetz des Campus Nord integriert werden.

Research to Business – Technologieangebote des KIT

Die Technologiebörse des KIT ist am Stand bei den Energy Solutions mit weiteren 30 Angeboten vertreten. Sie zeigt Innovationen des KIT, aus denen marktfähige Produkte und Verfahren entstehen können.