Родился в 1978 году в Германии. В 2004 году переехал в Гаагу для учебы, с тех пор там и живет. Женат на Сузане Карвалью, своей партнерке по бизнесу — в 2005 году они основали Atelier Carvalho Bernau. Есть дочь, ей пять лет. С 2011 года Кай преподает на магистратуре по шрифтовому дизайну в ÉCAL (Лозанна, Швейцария), несколько раз был приглашенным преподавателем в HFBK (Гамбург, Германия). Кай неплохо смешивает коктейли.
Atelier Carvalho Bernau занимается дизайном читательского опыта для учреждений культуры и коммерческих компаний — от шрифта до интерфейса. Каждый новый заказ или внутренний проект начинается с вдумчивой исследовательской работы, любая задача — повод пересмотреть роль и восприятие дизайна, проход по тонкому канату между прикладным реализмом и вольным оптимизмом.