TY - CONF A1 - Lehmann Schlag, Jens A1 - Burkert, Andreas A1 - Köstermann, U. T1 - Einsatz von Duplexstählen in Straßentunneln: Verbesserung der Sicherheit und Dauerhaftigkeit N2 - Die vorgestellten Ergebnisse eines gemeinsamen Forschungsvorhabens der BAM, Straßen.NRW, LSBG, ISER und weiteren Partnern zeigen geeignete Duplexstähle für die Betriebs- und Sicherheitsausstattung in Straßentunneln, die in einer Parameterstudie in mehreren Straßentunneln umfassend untersucht worden sind. Spaltkorrosion war dabei die maßgebliche Korrosionsart und wurde als Bewertungskriterium herangezogen. Die Werkstoffgruppe CRC III mit einem PRE(N)-Wert von 24 bis 27 zeigte in den Untersuchungen eine nur ungenügende Spaltkorrosionsbeständigkeit. Das für die Wahrscheinlichkeit der Spaltkorrosionsbeständigkeit anzustrebende 95 %-Quantil wird erst bei PRE(N) > 34 erreicht. Die Erkenntnisse aus der Parameterstudie wurden in einem Pilotprojekt von Straßen.NRW umgesetzt, bei dem unter anderem Strahlventilatoren vollständig aus Duplexstahl 1.4462 gefertigt worden sind. Dadurch soll eine Nutzungsdauer von mindestens 35 Jahren sichergestellt werden. T2 - STUVA Tagung 2025 CY - Hamburg, Germany DA - 25.11.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Atmosphärische Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Auslagerung PY - 2025 SN - 978-3-96892-327-7 VL - 61 SP - 335 EP - 340 PB - Studiengesellschaft für Tunnel und Verkehrsanlagen e.V. STUVA CY - Köln AN - OPUS4-64983 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann Schlag, Jens T1 - Einsatz von Duplexstählen in Straßentunneln: Verbesserung der Sicherheit und Dauerhaftigkeit N2 - Die vorgestellten Ergebnisse eines gemeinsamen Forschungsvorhabens der BAM, Straßen.NRW, LSBG, ISER und weiteren Partnern zeigen geeignete Duplexstähle für die Betriebs- und Sicherheitsausstattung in Straßentunneln, die in einer Parameterstudie in mehreren Straßentunneln umfassend untersucht worden sind. Spaltkorrosion war dabei die maßgebliche Korrosionsart und wurde als Bewertungskriterium herangezogen. Die Werkstoffgruppe CRC III mit einem PRE(N)-Wert von 24 bis 27 zeigte in den Untersuchungen eine nur ungenügende Spaltkorrosionsbeständigkeit. Das für die Wahrscheinlichkeit der Spaltkorrosionsbeständigkeit anzustrebende 95 %-Quantil wird erst bei PRE(N) > 34 erreicht. Die Erkenntnisse aus der Parameterstudie wurden in einem Pilotprojekt von Straßen. NRW umgesetzt, bei dem unter anderem Strahlventilatoren vollständig aus Duplexstahl 1.4462 gefertigt worden sind. Dadurch soll eine Nutzungsdauer von mindestens 35 Jahren sichergestellt werden. T2 - STUVA Tagung 2025 CY - Hamburg, Germany DA - 25.11.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Atmosphärische Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl rostfrei PY - 2025 AN - OPUS4-64984 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann Schlag, Jens T1 - Sicherheit durch Korrosionsschutzgerechte Werkstoffauswahl in Straßentunneln N2 - Der Beitrag zeigt Ergebnisse eines Forschungsvorhabens. Innerhalb dieses Vorhabens wurden Korrosionsproben über 8 Jahre in 3 Straßentunnelbauwerken beprobt. T2 - gfkorr Jahrestagung 2025 CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 04.11.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Atmosphärische Korrosion KW - Edelstahl rostfrei PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-648008 AN - OPUS4-64800 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Xie, Yongliang A1 - Lv, Na A1 - Huang, Yan A1 - Wu, Dejian A1 - Gong, Liang A1 - Yang, Xufeng A1 - Zeng, Yikai T1 - Comparative analysis on temperature characteristics of hydrogen-powered and traditional fossil-fueled vehicle fires in the tunnel under longitudinal ventilations N2 - Vehicle fires in the tunnel are a great threat to the safe operation of the tunnel. Due to the rapid development of the hydrogen economy, the fire due to the hydrogen leakage could not be avoided and may bring great damage to the passengers and infrastructure. Due to the large difference between pool fires of traditional fossil-fueled and jet fires of hydrogen-powered vehicles, it is in doubt whether the existing longitudinal ventilation design could still be effective for the safety issue of hydrogen powered vehicles. To solve this problem, it is necessary to compare temperature characteristics of hydrogen-powered and traditional vehicle fires with and without longitudinal ventilations. In present work, we conducted a numerical investigation to discuss the different temperature distributions of traditional and hydrogen-fueled vehicle fires. Results indicate that the high temperature zone of the pool fire only exists above the ceiling of the vehicle. For hydrogen-powered vehicle fire, the high-speed hydrogen jet with the strong inertial force could push the hot smoke flows back to the ground. The ceiling temperature of hydrogen-powered vehicle fire is larger since hydrogen-powered vehicle has a larger heat release rate and the fire hazard of jet fires bring more danger compared with the pool fire. Although the temperature stratification is also obvious for the hydrogen-powered vehicle fire, the air temperature in the lower region could be heated and still high enough to bring a great damage to the passengers’ lives. This is quite different with the traditional pool fire. In addition, the critical ventilation velocity is also discussed. The theoretical equation could well predict the critical ventilation velocity of traditional vehicle fires. For hydrogen-powered vehicle fires, the critical ventilation velocity could reach up to 6 m/s. The theoretical equation could not well predict the critical ventilation velocity of hydrogen-powered vehicle fires due to exist of hydrogen jet fires. KW - Hydrogen fire KW - Tunnel KW - Longitudinal ventilation KW - Comparative study PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.05.203 SN - 0360-3199 VL - 47 IS - 57 SP - 24107 EP - 24118 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-62839 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf T1 - Qualitätssicherung im Metallbau Vorgehen und erste Erfahrungen N2 - In diesem Vortrag wird ein erster Erfahrungsbericht über den erstmaligen Einsatz eines fertigungsbegleitenden Qualitätssicherungskonzepts an dem Pilotprojekt im Tunnel Menkhauser Berg vorgestellt. Ziel des Qualitätskonzepts war die Sicherstellung der korrosionsschutzgerechten Auswahl, Ausführung und Verarbeitung von nichtrostenden Stählen an Tunnellüfterbauteilen und -baugruppen. Es werden verschiedene Prüfmethoden zur Überprüfung der korrosionsschutzgerechten Verarbeitung von nichtrostenden Stählen vorgestellt und Angaben zum Vorgehen und Fehlerquellen gemacht. T2 - Infotag "Dauerhaftigkeit der Betriebs- und Sicherheitsausstattung im Straßentunnel" CY - Düsseldorf, Germany DA - 13.02.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - QM KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl rostfrei PY - 2025 AN - OPUS4-62553 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas T1 - Vorhaben: Innovation und Sicherheit durch Einsatz von Duplexstählen in Straßentunneln - Ergebnisse der Korrosivitätsbewertung N2 - In Straßentunneln sind nichtrostende Stähle weitverbreitete Werkstoffe, die für Konstruktionsteile verschiedenster Art verwendet werden. Straßentunnel sind aus Sicht des Korrosionsschutzes sehr speziell und zählen in Mitteleuropa zu den korrosivsten atmosphärischen Umgebungsbedingungen. Grund hierfür ist die Kombination aus hoher Feuchtigkeit, Abgasen der Fahrzeuge (SO2, NOx) und dem winterlichen Streusalzeinsatz (Cl-). Die daraus entstehenden feuchten Oberflächenfilme sind hochchloridhaltig und weisen durch Reaktionen mit Schwefeldioxid sehr niedrige pH-Werte auf. Durch die fehlende Abwaschung der Oberflächenfilme können sich Verunreinigungen über die Einsatzzeit aufkonzentrieren. Aufgrund der Gefahr von Spannungsrisskorrosion bei einigen nichtrostenden Stahlsorten in Tunnelatmosphären, sind in der ZTV-ING (Teil 7, Abschnitt 4) sowie in der DIN EN 1993-1-4 (Eurocode 3) Regeln für die Werkstoffauswahl in Tunneln aufgestellt worden, die seit vielen Jahrzehnten gültig sind. Die Korrosivität der Tunnelatmosphären wurden anhand normativer Regel¬werke bewertet und dem Korrosionszustand von Prüfkörpern aus nichtrostenden Stählen gegenübergestellt. T2 - Infotag "Dauerhaftigkeit der Betriebs- und Sicherheitsausstattung im Straßentunnel" CY - Düsseldorf, Germany DA - 13.02.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Atmosphärische Korrosion PY - 2025 AN - OPUS4-62552 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens T1 - Forschungsbericht VH 7604 - Teil 2: Ergebnisse zum Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle in den beprobten Straßentunneln N2 - In Straßentunneln sind nichtrostende Stähle weitverbreitete Werkstoffe, die für Konstruktionsteile verschiedenster Art verwendet werden. Straßentunnel sind aus Sicht des Korrosionsschutzes sehr speziell und zählen in Mitteleuropa zu den korrosivsten atmosphärischen Umgebungsbedingungen. Die hier vorgestellten Ergebnisse eines gemeinsamen Forschungsvorhabens von Straßen.NRW, der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), LSBG-Hamburg sowie weiteren Partnern, zeigen geeignete Duplexstähle für Straßentunnelanwendungen. Hierfür wurde eine breit angelegte Parameterstudie durchgeführt und seit 2017 die Korrosionsbedingungen in mehreren Tunneln umfassend untersucht. Die Korrosivität der Tunnelatmosphären wurden anhand normativer Regelwerke bewertet und dem Korrosionszustand von Prüfkörpern aus nichtrostenden Stählen gegenübergestellt. T2 - Infotag "Dauerhaftigkeit der Betriebs- und Sicherheitsausstattung im Straßentunnel" CY - Düsseldorf, Germany DA - 13.02.2025 KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Atmosphärische Korrosion KW - Nichtrostender Stahl KW - Edelstahl rostfrei KW - ZTV-ING PY - 2025 AN - OPUS4-62551 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Railway vibration fast physics based models for the prediction of ground vibration and the identification of track damage N2 - The following applications of machine learning will be discussed: 1. The prediction of the wave propagation from a railway line (completely physics based for surface lines, physics-based machine learning for tunnel lines) 2. The track behaviour for the emission of train-induced ground vibration (physics based for homogeneous soil, machine learning for layered soil) 3. Track damage detection and quantification from frequency response functions and moving load responses 4. Bridge damage detection and localisation from modal analysis and moving load 5. The use of axle-box acceleration for the identification of track/sub-soil condition and bridge resonances. The prediction of railway vibration usually needs time-consuming finite element, boundary element and wavenumber domain calculations. For a user-friendly prediction software however, fast calculations are needed. Several time-consuming detailed calculations have been used to develop simpler and fast models for the surface railway lines. The more challenging prediction from tunnel lines will be attacked by purely mathematical and by physics-informed machine learning. The dynamic stiffnesses of isolated or un-isolated railway tracks from detailed calculations with a continuous soil have been approximated with the simpler Winkler soil. The vehicle-track resonance (P2 resonance) rules the effect of the mitigation measures, and it can also be used for the on-board monitoring of the track and sub-soil condition. For the identification of track damage such as gaps between sleepers, track slabs and layers, detailed models with a continuous soil have been updated to get the best fit to the measured frequency response functions from hammer tests and the deformation pattern from the moving load response. Whereas the track damage can be locally identified, this is more difficult for bridges where the modal analysis gives mainly global information. The influence lines of the inclination for statically passing vehicles (locomotive, truck, compaction roller) have been used to localise bridge damage (stiffness variations). The on-board monitoring of rail bridges needs special conditions (regular trains with special speeds) to excite and measure the bridge resonance. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM) CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Vibration prediction KW - Track damage detection KW - Human and machine learning KW - Wave propagation KW - Surface line KW - Tunnel KW - Bridge resonance PY - 2024 AN - OPUS4-61231 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Auersch, Lutz T1 - Railway vibration – fast physics-based models for the prediction of ground vibration and the identification of track damage N2 - The following applications of machine learning will be discussed: 1. The prediction of the wave propagation from a railway line (completely physics based for surface lines, physics-based machine learning for tunnel lines) 2. The track behaviour for the emission of train-induced ground vibration (physics based for homogeneous soil, machine learning for layered soil) 3. Track damage detection and quantification from frequency response functions and moving load responses 4. Bridge damage detection and localisation from modal analysis and moving load 5. The use of axle-box acceleration for the identification of track/sub-soil condition and bridge resonances. The prediction of railway vibration usually needs time-consuming finite element, boundary element and wavenumber domain calculations. For a user-friendly prediction software however, fast calculations are needed. Several time-consuming detailed calculations have been used to develop simpler and fast models for the surface railway lines. The more challenging prediction from tunnel lines will be attacked by purely mathematical and by physics-informed machine learning. The dynamic stiffnesses of isolated or un-isolated railway tracks from detailed calculations with a continuous soil have been approximated with the simpler Winkler soil. The vehicle-track resonance (P2 resonance) rules the effect of the mitigation measures, and it can also be used for the on-board monitoring of the track and sub-soil condition. For the identification of track damage such as gaps between sleepers, track slabs and layers, detailed models with a continuous soil have been updated to get the best fit to the measured frequency response functions from hammer tests and the deformation pattern from the moving load response. Whereas the track damage can be locally identified, this is more difficult for bridges where the modal analysis gives mainly global information. The influence lines of the inclination for statically passing vehicles (locomotive, truck, compaction roller) have been used to localise bridge damage (stiffness variations). The on-board monitoring of rail bridges needs special conditions (regular trains with special speeds) to excite and measure the bridge resonance. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring (EWSHM 2024) CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Vibration prediction KW - Track damage detection KW - Human and machine learning KW - Wave propagation KW - Surface line KW - Tunnel KW - Bridge resonance PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-612462 DO - https://doi.org/10.58286/29865 SN - 1435-4934 SP - 1 EP - 9 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-61246 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Lehmann, Jens A1 - Burkert, Andreas A1 - Wagner, Adrian T1 - Innovation und Sicherheit durch Einsatz von Duplexstählen in Straßentunneln - Korrosivität der Atmosphäre in Straßentunneln und Korrosionsbeständigkeit von Standardprüfkörpern aus nichtrostenden Stählen N2 - Nichtrostende Stähle sind in Tunnelbauwerken weitverbreitete Werkstoffe, die für Konstruktionsteile verschiedenster Art häufig verwendet werden. Von einfachen Hilfsbauteilen wie Kabelkanälen bis hin zu komplexen Konstruktionen von Schilderbrücken. Tunnel sind aus Sicht des Korrosionsschutzes sehr speziell und zählen in Mitteleuropa zu den korrosivsten atmosphärischen Umgebungsbedingungen. Grund hierfür ist die Kombination aus hoher Feuchtigkeit, Abgasen der Fahrzeuge (SO2, NOx) und dem winterlichen Streusalzeinsatz (Cl-). Die daraus entstehen-den feuchten Oberflächenfilme sind hochchloridhaltig und weisen durch Reaktionen mit Schwefeldioxid sehr niedrige pH-Werte auf. Durch die in Tunnelbauwerken gleichzeitige fehlende Abwaschung der Oberflächenfilme durch Regenereignisse können sich die Verunreinigungen an vielen Ausstattungsteilen über die Einsatzzeit aufkonzentrieren. Für metallene Bauteile und insbesondere auch für nichtrostende Stähle ist dadurch eine hohe Korrosionsbeanspruchung vorhanden, die bei der Werkstoffauswahl bzw. beim Korrosionsschutz zu berücksichtigen ist. Aufgrund der Gefahr für das Auftreten Spannungsrisskorrosion bei einigen nichtrostenden Stahlsorten in Tunnelatmosphären, sind Regeln für die Werkstoffauswahl in Tunneln aufgestellt worden, die seit vielen Jahrzehnten gültig sind. Diese Regeln waren bis 2015 national in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-30.3-6 für nichtrostende Stähle festgehalten und werden seit 2015 im europäische Regelwerk DIN EN 1993 1 4 (Eurocode 3) verbindlich genormt. In den ZTV-ING für den Straßenbau wird in Abschnitt 4 auf diese Regelwerke Bezug genommen. Die Entwicklungen des nichtrostenden Stahlmarktes in den letzten Jahren, insbesondere für den Bausektor, gehen hin zu den Duplexstählen, da diese aufgrund ihres legierungsspezifisch abgesenkten Nickelgehaltes häufig kostengünstiger als die vergleichbaren Austenite sind. Neben vorteilhaften mechanisch-technologischen Eigenschaften, wie zum Beispiel höhere Festigkeiten, weisen sie zudem auch ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeiten auf. Hierzu wurden zahlreiche Studien und Forschungsarbeiten durchgeführt, die diese Vorteile bekräftigen konnten. In Tunnelanwendungen sind Duplexstähle bislang wenig untersucht und deren Korrosionsverhalten kann in dieser speziellen Atmosphäre daher nur bedingt eingeschätzt werden. Das Forschungsprojekt soll diese Erkenntnislücke schließen und durch eine breit angelegte Parameterstudie Duplexstähle für Tunnelanwendungen qualifizieren. Dafür wurden die Korrosionsbedingungen in den Tunneln umfassend untersucht, die Korrosivität der Tunnelatmosphäre anhand normativer Regelwerke beschrieben und dem Korrosionszustand der Prüfkörper aus nichtrostenden Stählen gegenübergestellt. KW - Korrosion KW - Tunnel KW - Spannungsrisskorrosion KW - nichtrostender Stahl PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-607222 N1 - BAM Aktenzeichen: VH 7604 SP - 1 EP - 50 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-60722 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -