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Tag der offenen Tür Campus Nord - 6 - Stimmen zum KIT: Heinz Fenrich Oberbürgermeister der Stadt Karlsruhe Durchgehende Prozesskette vom Strohballen bis zur Zapfsäule BIOLIQ (R)-PILOTANLAGE: Biokraftstoff aus biogenem Synthesegas Stimmen zum KIT: Prof. Dr. Annette Schavan Bundesministerin für Bildung und Forschung Mit der Fusion des Forschungszentrums und der Universität zum KIT wurde in unserer Stadt Geschichte für den Wissenschaftsstandort Deutschland geschrieben. Die Trennung zwischen universitärer und außeruniversitärer Forschung wurde erstmals überwunden – Karlsruhe ist seit dem 1. Oktober 2009 die Heimat eines neuen Schwergewichts in der globalen Wissenschafts- und Forschungslandschaft. Die internationale Wettbewerbsfähigkeit unserer Region wird sich durch einen verstärkten Technologietransfer und eine stetig wachsende Vernetzung zwischen Wirtschaft und Forschung weiter verbessern. KIT, die Stadt Karlsruhe und die gesamte Region profitieren davon als Wirtschafts- und Lebensraum. Beim Tag der offenen Tür bietet das KIT die nicht alltägliche Chance, hinter die Kulissen der Institute zu schauen. Ich danke dem KIT für das umfangreiche Programmangebot und wünsche allen einen interessanten Tag. Der Fertigstellung der bioliq ® - Pilotanlage am Campus Nord steht nichts mehr im Wege. Nach der Zusage von Fördermitteln durch Bund und Land in Höhe von elf Millionen Euro sind nun auch die Verträge mit den Unternehmen unter Dach und Fach, die bei der Realisierung der letzten beiden Prozessschritte mit dem KIT kooperieren. In diesen beiden Stufen geht es darum, aus biogenem Synthesegas umweltfreundlichen Biokraftstoff der zweiten Generation zu erzeugen. „Erst mit dieser letzten Bauphase können wir die durchgehende Prozesskette vom Strohballen bis zur Zapfsäule demonstrieren, was für eine ganzheitliche Prozessbewertung unbedingt erforderlich ist“, so Nicolaus Dahmen, Projektleiter für den Bau der Anlage. Synthesekraftstoffe, auch BtL-Kraftstoffe genannt (Biomass to Liquid), lassen sich aus Stroh und anderen biogenen Reststoffen herstellen. Der Vorteil: Sie eignen sich weder als Nahrungs- oder Futtermittel, noch beanspruchen sie zusätzliche Anbaufl ä- chen. Die ersten Prozessstufen der bioliq ® -Pilotanlage am KIT-Campus Nord haben die KIT-Wissenschaftler gemeinsam mit dem Industriepartner Lurgi GmbH bereits auf den Weg gebracht. Der erste Schritt dient zunächst der Energieverdichtung. In regional verteilten Anlagen wird trockene Biomasse, wie Stroh oder andere biogene Reststoffe durch Schnellpyrolyse in ein erdölähnliches Zwischenprodukt aus Koks und Öl umgewandelt. Dieser sogenannte bioliqSynCrude ® enthält etwa 90 Prozent der in der Biomasse gespeicherten Energie – seine Energiedichte ist mehr als zehnmal so hoch ist wie die der Ausgangsstoffe. Die Pilotanlage zu diesem Prozessschritt ist bereits auf den KIT- Campus Nord errichtet und läuft derzeit im Probebetrieb. Der bioliqSynCrude ® lässt sich wirtschaftlich über große Strecken transportieren und anschließend in Großanlagen, wie sie zur Kraftstofferzeugung üblich sind, weiter verarbeiten. Dort wird die energiereiche Suspension in einem nächsten Schritt zu Synthesegas, einer chemisch reaktiven Mischung aus Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H ² ) umgewandelt. Hierzu dient ein Flugstromvergaser, eine Anlage, die auf dem KIT-Campus Nord derzeit im Bau ist. Der fl ießfähige bioliqSynCrude ® wird dabei mit Sauerstoff unter Druck vermischt und reagiert bei über 1 000 Grad Celsius zu den kleinen Chemiebausteinen. Diese lassen sich in der nächsten Stufe gezielt zu maßgeschneiderten Designerkraftstoffen zusammensetzen. Dies passiert im dritten Anlagenteil, dessen Aufbau nun gemeinsam mit zwei Industriepartnern begann. „Wir treten damit in die wichtige Phase der Umsetzung im Pilotanlagenmaßstab von 100 Liter Designerkraftstoff pro Stunde ein“, so Dr. Peter Fritz, Vizepräsident für Forschung und Innovation des KIT. (KIT-PKM) Erzeugung des bioliqSynCrude ® am KIT-Campus Nord: Die Anlage wird nun um die neuen Baustufen bis zum Synthesekraftstoff ergänzt. Foto: KIT Mit der Gründung des KIT haben wir etwas völlig Neues begonnen: Noch nie zuvor sind eine Universität und ein Großforschungszentrum in einem so engen Verbund zusammengegangen wie mit der Fusion von Universität und Forschungszentrum. Das KIT ist die größte deutsche Forschungseinrichtung, es soll das führende europäische Energieforschungszentrum werden. Die erwarteten positiven Effekte auf die internationale Sichtbarkeit, auf die Attraktivität für die besten Köpfe der Wissenschaft und auf die Kooperationen mit der Wirtschaft sind schon sichtbar. In Kürze werden Bund und Land noch einen weiteren Schritt gehen: Das KIT soll selbst Arbeitgeber und Dienstherr für alle Mitarbeiter werden – und es soll Träger der Vermögen von Universität und Großforschung werden. Davon erwarten wir noch mehr Autonomie und eigenverantwortliches Handeln. Damit ist das KIT auch Vorreiter in Sachen Wissenschaftsfreiheit. Hera_1891227_09-17_16-1.indd Hera_1891227_09-17_16-1.indd Neusatz Korrektur (1) Wdh./Änd. Korrektur (2) sbraun Fremddaten Korrektur (3) PDF KORABZ Korrektur (4) EPS Korrektur (5) GARTENGESTALTUNG Günter Seitz GmbH Stober_1879256_09-17_50-2.indd Stober_1879256_09-17_50-2.indd Neusatz Korrektur (1) Wdh./Änd. Korrektur (2) Fremddaten Korrektur (3) mseiber PDF KORABZ Korrektur (4) Korrektu Neusatz rhildenbrand Korrektur (1) Wdh./Änd. Korrektur (2) Ochsen_1892252_09-17_40-1.indd Ochsen_1892252_09-17_40-1.indd Fremddaten Korrektur (3) PDF KORABZ 76706 Dettenheim-Liedolsheim EPS • 0 72 47 / 55 77 www.gartengestaltung-seitz.de / gartenseitzgmbh@t-online.de Korrektur (4) Korrektur (5)
Ehlgoetz_1895164_09-17_248-2.indd Ehlgoetz_1895164_09-17_248-2.indd Tag der offenen Tür Campus Nord - 7 - Das Institut für Meteorologie und Klimaforschung baut ein weltweit einzigartiges Beobachtungssystem auf. Foto: KIT Anfahrt zum Campus Nord Mit der Straßenbahn mit S1/S11 bis Leopoldshafen, Frankfurter Straße, dort umsteigen in den Sonderzug zum KIT mit S2 bis Blankenloch Nord, dort umsteigen in die Buslinie 195 KIT-Campus Nord Mit dem PKW P + R Leopoldshafen West- Parkplatz (kostenloser Bustransfer zum KIT-Campus Nord) P Leopoldshafen „Schröcker Tor“ (zehn Minuten Fußweg zum KIT-Campus Nord) P + R Blankenloch BOA- und NDT-Gelände (kostenloser Bustransfer Mit dem Fahrrad Fahrrad-Abstellplätze gibt es auf dem Fahrrad-Parkplatz hinter dem Casino (vor dem Haupteingang rechts). Am Tag der offenen Tür ist der Campus Nord nur über das Südtor oder über den Straßenbahnanschluss und nur zwischen 12 und 22 Uhr zugänglich. Unwetterforschung IMK: Neue Messgeräte, Rechenmodelle und Web-Info-Dienste Wettervorhersagen basieren heute auf sehr weit entwickelten Computermodellen, die dennoch viele wichtige Prozesse in der Atmosphäre noch nicht gut berücksichtigen, zum Beispiel die Schwebteilchen in der Luft wie Staub und Pollen, die Turbulenz an der Erdoberfläche und innerhalb von Wolken, und insbesondere das komplexe Zusammenspiel zwischen solchen Vorgängen. Um dies alles gleichzeitig mit Messgeräten erfassen zu können, baut das Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) in einem seiner Forschungsprogramme ein weltweit einzigartiges Beobachtungssystem auf, den sogenannten KITcube. Dabei werden modernste Wolken- und Niederschlagsradargeräte sowie Wind-Lidargeräte gemeinsam mit Messtürmen für Turbulenz-, Strahlungs-, Energiebilanzmessungen eingesetzt, um in einem würfelförmigen Gebiet (=cube) von etwa 10 x 10 x 10 Kilometer die Vorgänge in der Luft vollständig zu vermessen.In Kooperation mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) werden dessen COSMO-Modelle mit solchen Messungen überprüft. „Wir betrachten zum Beispiel die Aerosolpartikel nun viel eingehender und modellieren einen wichtigen Teil der Prozesse, vor allem auch die Wolken und deren Wechselwirkung mit der Strahlung“, erklärt Dr. Bernhard Vogel vom IMK. Er und seine Kollegen entwickelten COSMO-ART, eine Modellversion mit Maschenweiten von wenigen Kilometern, das sich an das Vorhersagemodell COSMO anschließen lässt. COSMO-ART erlebte seine Feuertaufe bei der Berechnung der Vulkanascheausbreitung nach dem Ausbruch des Eyjafjallajökull auf Island im Frühjahr. Zu dieser Zeit vom KIT und DWD noch als reines Forschungsmodell eingesetzt, waren alle Beteiligten über sehr gute Übereinstimmung mit den Satellitendaten beeindruckt. Inzwischen verwenden mehrere Wetterdienste und Forschungseinrichtungen in Europa, Kanada und Russland COSMO-ART. Das IMK stellt seine Forschungsergebnisse aber auch über Webseiten zur Verfügung. Als Beitrag zum Katastrophenforschungszentrum CEDIM von KIT und GeoForschungszentrum werden unter www.wettergefahren-fruehwarnung.de Informationen bereit gestellt. Messungen in Karlsruhe und Umgebung sind unter www.imk-tro.kit.edu/19.php zu finden. Noch viel mehr über die Forschung des IMK, einem der namhaftesten Atmosphärenforschungsinstitute Deutschlands und Europas, findet man unter www.imk.kit.edu. Experiment KATRIN am KIT Helmholtz-spulensystem: Spektrometer bestimmt Masse von Neutrinos Neutrinos gelten als Geisterteilchen. Überaus zahlreich durchdringen sie das Universum und spielen eine wesentliche Rolle bei seiner Entwicklung. Und dennoch wissen wir wenig über ihre konkreten Eigenschaften, nicht einmal ihre Masse ist bislang bekannt. Astroteilchenphysiker am KIT haben in Zusammenarbeit mit Kollegen aus Deutschland, Europa und den USA mit dem Karlsruher Tritium Neutrino Experiment KATRIN ein riesiges Spektrometer gebaut, um die Masse von Neutrinos zu bestimmen. Sie nutzen dafür den Zerfall von Tritium (überschwerem Wasserstoff) in Helium-3, bei dem sowohl Elektronen als auch Neutrinos ausgesendet werden. Über die Präzisionsbestimmung der Elektronenenergien können sie die Neutrinomasse ermitteln. Dazu muss im Spektrometer jedoch ein geeignetes magnetisches Führungsfeld erzeugt und außerdem das Magnetfeld der Erde so gut wie möglich kompensiert werden. „Dafür bauen wir das größte Helmholtz- Spulensystem der Welt auf, das über die gesamte Länge des KATRIN-Spektrometers ein Magnetfeld erzeugen kann“, sagt Professor Dr. Guido Drexlin, der das KATRIN-Experiment leitet. Dabei trägt ein Gerüst aus 15 Ringen aus Aluminium-Profilen mit Durchmessern von 12,6 Metern die Spulenwindungen, die das magnetische Führungsfeld erzeugen. Das Magnetfeld kann zwischen drei und sechs Gauss eingestellt werden. pkm
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