TY - CONF A1 - Ostermann, Markus A1 - Adam, Christian A1 - Herzel, Hannes A1 - Kühn, A. A1 - Wedell, R. A1 - Mory, D. T1 - Integrierte Systeme (RFA und LIBS) zur Düngemottelgewinnung und zum Management der Bodenfruchtbarkeit T2 - 11. Kolloquium AK Prozessanalytik CY - Wien, Austria DA - 2015-12-01 PY - 2015 AN - OPUS4-35061 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Büchele, Dominique A1 - Chao, Madlen A1 - Ostermann, Markus A1 - Leenen, M. A1 - Bald, Ilko T1 - Multivariate chemometrics as a key tool for prediction of K and Fe in a diverse German agricultural soil-set using EDXRF N2 - Within the framework of precision agriculture, the determination of various soil properties is moving into focus, especially the demand for sensors suitable for in-situ measurements. Energy-dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) can be a powerful tool for this purpose. In this study a huge diverse soil set (n = 598) from 12 different study sites in Germany was analysed with EDXRF. First, a principal component analysis (PCA) was performed to identify possible similarities among the sample set. Clustering was observed within the four texture classes clay, loam, silt and sand, as clay samples contain high and sandy soils low iron mass fractions. Furthermore, the potential of uni- and multivariate data evaluation with partial least squares regression (PLSR) was assessed for accurate Determination of nutrients in German agricultural samples using two calibration sample sets. Potassium and iron were chosen for testing the performance of both models. Prediction of these nutrients in 598 German soil samples with EDXRF was more accurate using PLSR which is confirmed by a better overall averaged deviation and PLSR should therefore be preferred. KW - XRF KW - Chemometrics KW - Soil KW - Agriculture KW - Multivariate PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-498671 DO - https://doi.org/10.1038/s41598-019-53426-5 VL - 9 SP - 17588 PB - Nature AN - OPUS4-49867 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ostermann, Markus A1 - Büchele, Dominique A1 - Rühlmann, Madlen A1 - Schmid, Thomas T1 - Entwicklung von online-Analysetechniken für die Nährstoffgehaltsbestimmung in Böden mit RFA und LIBS N2 - Der Erhalt und die Verbesserung der Fruchtbarkeit von Böden durch landwirtschaftliche Bewirtschaftungsmaßnahmen erfordert sorgfältig geplante Entscheidungen, die auf einer detaillierten Erfassung der Bodeneigenschaften und einem vertieften Verständnis der Bodenprozesse beruhen. Durch konventionelle, flächen-einheitliche Bewirtschaftungen (z.B. Düngung) können zum einen Ertragsverluste durch zu geringe Bewirtschaftungsintensität auf dem einen Teil der Fläche verursacht werden, während andere Teile des Feldes zu hohe Dosen erhalten und es dadurch zu Umweltbelastungen oder zu Verschwendung von Ressourcen kommt. Trotz der Verfügbarkeit von Technologien für ortsspezifische Düngung ist die Akzeptanz ortsspezifischer Bewirtschaftung (Precision Agriculture) in der Praxis noch gering. Ein wesentlicher Grund dafür ist das Fehlen von kostengünstigen Methoden zur Erfassung der bewirtschaftungsrelevanten Bodenmerkmale. Für die elementanalytische Untersuchung von Böden vor-Ort ist eine zuverlässige Analytik und Prozessüberwachung erforderlich. Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) ist eine mögliche Technologie, die eine vor-Ort Analyse der chemischen Zusammensetzung und damit eine gezielte Steuerung erlaubt. Für die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung verschiedenster Stoffe ist die RFA eine der einfachsten, genauesten und wirtschaftlichsten Analysenmethoden. Die RFA arbeitet zerstörungsfrei und zuverlässig, benötigt keine oder nur eine geringe Probenvorbereitung, eignet sich sowohl für feste als auch für flüssige und pulverförmige Proben und kann den weiten Elementbereich von Natrium bis Uran abdecken. Durch eine neue Online-Regelung mit RFA könnte der Düngemittelverbrauch optimiert und die Qualität der Böden in Bezug auf ihre Elementgehalte sichergestellt werden. Eine zweite sehr gut anwendbare analytische Messtechnik zur Kontrolle der elementaren Zusammensetzung von verschiedensten Materialien ist die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIPS, engl. LIBS - Laser-induced Breakdown Spectroscopy). Bei der LIBS wird ein kurz gepulster Laser auf eine Probe fokussiert, um ein Leuchtplasma mit einer Anfangstemperatur von 104 bis 105 K zu erzeugen. Das dabei erzeugte probenspezifische Atomemissionsspektrum ermöglicht eine qualitative und quantitative Analyse der Zusammensetzung der Probe bezüglich praktisch aller Elemente des Periodensystems. Entscheidende Vorteile der LIBS sind minimale oder keine Probenvorbereitung sowie die in-situ Echtzeitmessung. Desweiteren kann auch über größere Distanzen, bis zu mehreren Metern, gemessen werden. Das eröffnet die Möglichkeit einer vor-Ort bzw. Onlineanalyse aus sicherer Entfernung auch unter widrigen Umgebungsbedingungen, ohne dabei direkten Probenkontakt haben zu müssen. T2 - ANAKON 2017 CY - Tübingen, Germany DA - 03.04.2017 KW - RFA KW - LIBS KW - Prozessanalytik KW - Boden PY - 2017 AN - OPUS4-40378 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ostermann, Markus A1 - Büchele, Dominique A1 - Rühlmann, Madlen T1 - In real time through the periodic table of elements – one year of BonaRes N2 - Der Erhalt und die Verbesserung der Fruchtbarkeit von Böden durch landwirtschaftliche Bewirtschaftungsmaßnahmen erfordert sorgfältig geplante Entscheidungen, die auf einer detaillierten Erfassung der Bodeneigenschaften und einem vertieften Verständnis der Bodenprozesse beruhen. Durch konventionelle, flächen-einheitliche Bewirtschaftungen (z.B. Düngung) können zum einen Ertragsverluste durch zu geringe Bewirtschaftungsintensität auf dem einen Teil der Fläche verursacht werden, während andere Teile des Feldes zu hohe Dosen erhalten und es dadurch zu Umweltbelastungen oder zu Verschwendung von Ressourcen kommt. Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA)und die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIPS, engl. LIBS - Laser-induced Breakdown Spectroscopy) sind mögliche Technologien, die eine vor-Ort Analyse der chemischen Zusammensetzung und damit eine gezielte Steuerung erlauben. N2 - The preservation and the improvement of the fertility of soils by agricultural management measures requires carefully planned decisions which are based on a detailed capture of the soil qualities and a detailed understanding of soil processes. Profit losses can be caused on the one hand by conventional, surface-uniform managements (e.g., fertilization) by too low management intensity on one part of the surface, while other parts of the field receive too high doses and it thereby comes to environmental impacts or to waste of resources. X-ray fluorescence analysis (XRF) and the Laser-induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) are possible technologies which permit online analyses of the chemical composition. T2 - Adlershofer Analytisches Kolloquium CY - Berlin, Germany DA - 16.05.2017 KW - XRF KW - LIBS KW - Process analytical technology KW - Soil PY - 2017 AN - OPUS4-40383 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Peplinski, Burkhard A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Formanek, P. A1 - Meyer, Christian A1 - Krüger, O. A1 - Scharf, Holger A1 - Reinsch, Stefan A1 - Ostermann, Markus A1 - Nofz, Marianne A1 - Jäger, Christian A1 - Adam, Christian A1 - Emmerling, Franziska T1 - Nanocrystalline and stacking-disordered beta-cristobalite AlPO4 chemically stabilized at room temperature: synthesis, physical characterization, and X-ray powder diffraction data N2 - This paper reports the first successful synthesis and the structural characterization of nanocrystalline and stacking-disordered β-cristobalite AlPO4 that is chemically stabilized down to room temperature and free of crystalline impurity phases. Several batches of the title compound were synthesized and thoroughly characterized by X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy, selected area electron diffraction, energy dispersive X-ray spectroscopy mapping in SEM, solid-state 31P nuclear magnetic resonance (31P-NMR) spectroscopy including the TRAPDOR method, differential thermal analysis (DTA), gas-sorption methods, optical Emission spectroscopy, X-ray fluorescence spectroscopy, and ion chromatography. Parameters that are critical for the synthesis were identified and optimized. The synthesis procedure yields reproducible results and is well documented. A high-quality XRD pattern of the title compound is presented, which was collected with monochromatic copper radiation at room temperature in a wide 2θ range of 5°–100°. KW - Stabilization of high-temperature phase at RT KW - Nanochrystalline AlPO4 KW - Beta-christobalite structure type KW - High-cristobalite form KW - Aluminium phosphate PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1017/S0885715617000537 SN - 1945-7413 SN - 0885-7156 VL - 32 IS - S1 SP - S193 EP - S200 PB - JCPDS-ICDD CY - Cambridge AN - OPUS4-42235 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ostermann, Markus A1 - Chao, Madlen A1 - Büchele, Dominique T1 - Ortsspezifische Bodenbewirtschaftung durch die Entwicklung von online-Analysetechniken für die Nährstoffgehaltsbestimmung – intelligence for Soil (I4S) N2 - Bei der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Förderinitiative „BonaRes“ steht die nachhaltige Nutzung der knappen Ressource Boden im Fokus. Das durch BonaRes geförderte Verbundprojekt „Intelligence for Soil“ (I4S) hat sich die Entwicklung eines integrierten Systems zur ortsspezifischen Steuerung der Bodenfruchtbarkeit zur Aufgabe gemacht, welches Empfehlungen zur Anpassung der Düngung und anderer Maßnahmen gibt, um die Bodenfunktionen zu verbessern und Umweltbelastungen zu vermindern. Das System soll aus drei Hauptkomponenten bestehen: - Mobile Sensorplattform zur hochauflösenden Kartierung der Bodeneigenschaften (BonaRes Mapper). Die Sensorplattform enthält Bodensensoren zur komplexen Erfassung bewirtschaftungsrelevanter Bodeneigenschaften in situ. - Dynamische Bodenmodelle (Nährstoff-, Wasser-, C-Haushalt) zur Verarbeitung der Sensordaten und Erzeugung entscheidungsrelevanter Informationen, - Entscheidungsunterstützungssystem (EUS), welches in die Bodenmodelle agronomische und sozioökonomische Randbedingungen integriert, Düngungsempfehlungen ausspricht und Bodenfunktionen bewertet. Der Output des EUS sind insbesondere Düngungskarten für die ortsspezifische Düngung im Rahmen von Precision Agriculture. Der Erhalt und die Verbesserung der Fruchtbarkeit von Böden durch landwirtschaftliche Bewirtschaftungsmaßnahmen erfordert sorgfältig geplante Entscheidungen, die auf einer detaillierten Erfassung der Bodeneigenschaften und einem vertieften Verständnis der Bodenprozesse beruhen. Durch konventionelle, flächeneinheitliche Bewirtschaftungen (z.B. Düngung) können zum einen Ertragsverluste durch zu geringe Bewirtschaftungsintensität auf dem einen Teil der Fläche verursacht werden, während andere Teile des Feldes zu hohe Dosen erhalten und es dadurch zu Umweltbelastungen oder zu Verschwendung von Ressourcen kommt. Trotz der Verfügbarkeit von Technologien für ortsspezifische Düngung ist die Akzeptanz ortsspezifischer Bewirtschaftung (Precision Agriculture) in der Praxis noch gering. Ein wesentlicher Grund dafür ist das Fehlen von kostengünstigen Methoden zur Erfassung der bewirtschaftungsrelevanten Bodenmerkmale. Für die elementanalytische Untersuchung von Böden vor-Ort ist eine zuverlässige Analytik und Prozessüberwachung wie z.B. durch RFA oder LIBS erforderlich. T2 - 14. AK Prozessanalytik CY - Hannover, Germany DA - 03.12.2018 KW - Prozessanalytik KW - RFA KW - LIBS KW - Bodenanalytik PY - 2018 AN - OPUS4-46934 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ostermann, Markus T1 - Entwicklung von online-Analysetechniken mit RFA und LIBS für die Nährstoffgehaltsbestimmung in Böden und zur Kontrolle der Aufarbeitung von Klärschlammaschen N2 - Der Erhalt und die Verbesserung der Fruchtbarkeit von Böden durch landwirtschaftliche Bewirtschaftungsmaßnahmen, erfordert sorgfältig geplante Entscheidungen, die auf einer detaillierten Erfassung der Bodeneigenschaften und einem vertieften Verständnis der Bodenprozesse beruhen. Hier fehlen kostengünstigen Methoden zur Erfassung der bewirtschaftungsrelevanten Bodenmerkmale. Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) ist eine mögliche Technologie, die eine vor-Ort Analyse der chemischen Zusammensetzung und damit eine gezielte Steuerung erlaubt. Durch eine neue Online-Regelung mit RFA könnte der Düngemittelverbrauch optimiert und die Qualität der Böden in Bezug auf ihre Elementgehalte sichergestellt werden. Eine weiter anwendbare analytische Messtechnik ist die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIPS, engl. LIBS - Laser-induced Breakdown Spectroscopy). Entscheidende Vorteile der LIBS sind minimale oder keine Probenvorbereitung sowie die in-situ Echtzeitmessung. Desweiteren kann auch über größere Distanzen, bis zu mehreren Metern, gemessen werden. Das eröffnet die Möglichkeit einer vor-Ort bzw. Onlineanalyse aus sicherer Entfernung auch unter widrigen Umgebungsbedingungen, ohne dabei direkten Probenkontakt haben zu müssen. T2 - SICK PROZESSINDUSTRIE TAGE 2017 CY - Bamberg, Germany DA - 21.09.2017 KW - RFA KW - LIBS KW - Boden KW - Online-Analytik PY - 2017 AN - OPUS4-42167 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Vogl, Jochen A1 - Ostermann, Markus A1 - Becker, Dorit A1 - Janisch, N. T1 - Zertifiziertes Referenzmaterial ERM-AE104 bzw. BAM-I004 N2 - Dieser Bericht beschreibt die Zertifizierung einer synthetischen Isotopenmischung aus natürlicher und angereicherter Borsäure. Dieses Isotopen-ZRM liegt als konzentrierte, wässerige Borsäure-Lösung vor und ist bezüglich ihrer Isotopenzusammensetzung zertifiziert. Der Bor-Gesamtgehalt ist als Richtwert angegeben. Die Unsicherheiten sind erweiterte Messunsicherheiten mit k=2. Sie sind in Klammern angegeben und beziehen sich auf die letzten beiden Stellen. Das vorliegende Isotopen-ZRM ist bezüglich der Isotopenzusammensetzung mit erweiterten relativen Messunsicherheiten kleiner 0,08% zertifiziert. Die absolute, kombinierte Standardmessunsicherheit des prozentualen Stoffmengenanteils der Isotope (Isotopenhäufigkeit) liegt bei 0,014. In diesem Zertifizierungsbericht wird nur auf die Kapitel eingegangen, die abweichend vom bestehenden Zertifizierungsreport für die Referenzmaterialien BAM I001 bis BAM I003 sind und Einfluss auf die Endergebnisse haben. Dabei handelt es sich um die Kapitel 3.3, 3.4, 4, 6, 7 und 8, Die Kapitel 1, 2, 3, 3.1, 3.2, 5, 9 und 10 des alten Zertifizierungsberichts für die Referenzmaterialien BAM I001 bis BAM I003 behalten unverändert ihre Gültigkeit und sind nicht noch einmal aufgeführt worden. KW - Isotope KW - Kernkraftwerk KW - Bor PY - 2009 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-355786 SP - 1 EP - 9 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-35578 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vogl, Jochen A1 - Quétel, C. A1 - Ostermann, Markus A1 - Papadakis, I. A1 - Van Nevel, L. A1 - Taylor, P.D.P. T1 - Contribution to the certification of B, Cd, Mg, Pb, Rb, Sr, and U in a natural water sample for the International Measurement Evaluation Programme Round 9 (IMEP-9) using ID-ICP-MS N2 - The present paper describes the contribution of the Institute for Reference Materials and Measurements to the certification of B, Cd, Mg, Pb, Rb, Sr, and U amount contents in a natural water sample, in round 9 of the International Measurement Evaluation Programme (IMEP-9). The analytical procedure to establish the reference values for B, Cd, Mg, Pb, Rb, Sr, and U amount contents was based on isotope dilution inductively coupled plasma-mass spectrometry used as a primary method of measurement. Applying this procedure reference values, traceable to the SI, were obtained for the natural water sample of IMEP-9. For each of the certified amount contents presented here a total uncertainty budget was calculated using the method of propagation of uncertainties according to ISO and EURACHEM guidelines. The measurement procedures, as well as the uncertainty calculations are described for all seven elements mentioned above. In order to keep the whole certification process transparent and so traceable, the preparations of various reagents and materials as well as the sample treatment and blending, the measurements themselves, and finally the data treatment are described in detail. Explanations focus on Pb as a representative example. The total uncertainties (relative) obtained were less than 2% for all investigated elements at amount contents in the pmol/kg up to the high 7mol/kg range, corresponding to low 7g/kg and mg/kg levels. KW - IMEP-9 KW - ID-ICP-MS KW - IDMS KW - Uncertainty budget KW - Certification PY - 2000 DO - https://doi.org/10.1007/s007690000145 SN - 0949-1775 SN - 1432-0517 VL - 5 SP - 272 EP - 279 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-7216 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pritzkow, Wolfgang A1 - Vogl, Jochen A1 - Köppen, Robert A1 - Ostermann, Markus T1 - Determination of sulfur isotope abundance ratios for SI-traceable low sulfur concentration measurements in fossil fuels by ID-TIMS N2 - The present work describes the development of an existing TIMS procedure to a reference procedure for low sulfur concentration measurements in fossil fuels. With this enhanced procedure SI-traceable sulfur mass fractions below 10 mg kg-1 can be obtained. The achieved detection limit is approximately 0.2 mg kg-1. The procedure was validated by certified reference materials. The procedure was already applied to candidate reference materials and to samples analysed within projects of the “Comité Consultatif pour la Quantité de Matière – CCQM”. Additionally the influence of the isotopic composition on the results and its corresponding uncertainty was studied. Reference data published in the literature on the isotopic composition of sulfur were assessed. KW - TIMS KW - IDMS KW - Low sulfur KW - Fossil fuel KW - Reference procedure PY - 2005 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijms.2004.10.024 SN - 0168-1176 SN - 0020-7381 SN - 1387-3806 SN - 1873-2798 VL - 242 SP - 309 EP - 318 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-7222 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ostermann, Markus A1 - Pritzkow, Wolfgang A1 - Riebe, Gundel A1 - Vogl, Jochen T1 - Combination of sophisticated sample digestion methods and highly accurate determination procedures shown for Sulphur in oil and Cadmium and Lead in sediment T2 - Trends in sample preparation 2002 CY - Seggauberg, Austria DA - 2002-06-29 PY - 2002 AN - OPUS4-2987 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kazlagić, Anera A1 - Stephan, D. A1 - Ostermann, Markus A1 - Possolo, A. A1 - Vogl, Jochen T1 - Fingerprinting Portland cements by means of 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd isotope ratios and geochemical profiles N2 - This study uses conventional 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd isotope and interelement ratios of Ca, Sr, K, Mn, Mg and Ti as fingerprints for provenancing ordinary Portland cements (OPC). Herein, the first database of Sr and Nd isotope ratios investigated in OPCs, stemming from 29 cement plants located worldwide, was created. The results show that the Sr isotope ratios of OPCs are higher than those of seawater from the observed geological period. The spread of 143Nd/144Nd in OPCs is not as large as the spread for 87Sr/86Sr isotope ratios. However, the combination of both Sr and Nd isotope ratios provides the potential for distinguishing between cements of different production sites. Most of the OPCs investigated have measurable differences in their 87Sr/86Sr and 143Nd/144Nd isotope ratios, which can be employed as a valuable analytical fingerprinting tool. In the case of equivocal results, divisive hierarchical clustering was employed to help overcome this issue. The construction of geochemical profiles allowed the computing of suitably defined distances between cements and clustering them according to their chemical similarity. By applying this methodology, successful fingerprinting was achieved in 27 out of the 29 ordinary Portland cements that were analysed. KW - Elemental fingerprints KW - Geochemistry KW - Portland cement KW - Sr and Nd isotope analysis KW - Statistical analysis PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1680/jadcr.23.00018 SN - 0951-7197 SP - 1 EP - 12 PB - Emerald Publishing Limited AN - OPUS4-57979 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ostermann, Markus A1 - Janisch, Nadine A1 - Vogl, Jochen T1 - On the determination of the moisture content in different matrix materials T2 - Internationale Konferenz "Trends in Sample Preparation 2002" CY - Seggau, Austria DA - 2002-06-30 PY - 2002 AN - OPUS4-1399 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ostermann, Markus A1 - Herzel, Hannes A1 - Adam, Christian A1 - Kühn, A. A1 - Wedell, R. A1 - Mory, D. T1 - Integrierte Systeme (RFA und LIBS) zur Düngemittelgewinnung und zum Management der Bodenfruchtbarkeit N2 - Aufgrund der natürlichen und vom Menschen verursachten Heterogenität von Böden erfordert der Erhalt und die Verbesserung ihrer Fruchtbarkeit durch landwirtschaftliche Bewirtschaftungsmaßnahmen sorgfältig geplante Ent-scheidungen, die auf einer detaillierten Erfassung der Bodeneigenschaften und einem vertieften Verständnis der Bodenprozesse beruhen. Es ist bekannt, dass die konventionelle, flächen-einheitliche Bewirtschaftung Ertragsver-luste durch zu geringe Bewirtschaftungsintensität (z. B. Düngung) auf einen Teil der Fläche verursacht, während andere Teile des Feldes zu hohe Dosen erhalten und es dadurch zu Verschwendung von Ressourcen und zu Um-weltbelastungen kommt. Trotz der Verfügbarkeit von Technologien für ortsspezifische Düngung ist die Akzeptanz ortsspezifischer Bewirtschaftung (Precision Agriculture) in der Praxis noch gering. Ein wesentlicher Grund dafür ist das Fehlen von kostengünstigen Methoden zur Erfassung der bewirtschaftungsrelevanten Bodenmerkmale. So-wohl für die elementanalytische Untersuchung von Böden als auch für die Untersuchung von Ausgangsmaterialien (z.B. Klärschlammaschen) für ihre Verwendung als Dünger ist eine zuverlässige Analytik und Prozessüberwachung erforderlich. T2 - 11. Kolloquium Arbeitskreis Prozessanalytik CY - Wien, Austria DA - 30.11.2015 KW - LIBS KW - Online-RFA KW - Düngemittelgewinnung KW - Bodenfruchtbarkeit KW - BONARES PY - 2015 SP - 23 EP - 24 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-38843 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Paul, Andrea A1 - Broszies, T. A1 - Ostermann, Markus A1 - Vogdt, F.U. A1 - Maiwald, Michael T1 - Unterscheidung von Mineralwollen mit Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) T1 - Differentiation of mineral wool by near-infrared spectroscopy (NIRS) N2 - Für die Rückführung von aus Rückbauprojekten anfallender künstlicher Mineralwolle in ihren Herstellungsprozess ist es notwendig, Stein- und Glaswolle zu unterscheiden und voneinander getrennt zu halten. Zu diesem Zweck wurde das Potential von NIR-Spektroskopie (NIRS) für einen werks- oder baustellenseitigen Einsatz getestet. NIRS wird aufgrund kurzer Messzeiten, minimaler Probenvorbereitung und hoher Robustheit der Spektrometer häufig in der Prozessanalytik eingesetzt. Untersucht wurden 70 verschiedene Mineralwollen, wobei sich der Probenumfang sowohl aus werksneuen Proben mit Herstellerangaben als auch unbekannten Proben ohne Spezifikation zusammensetzen, die auf verschiedenen Baustellen in den Jahren 2016–2017 entnommen oder von Deponien zur Verfügung gestellt worden waren. Als Referenzmethode wurde die Röntgenfluoreszenzanalyse verwendet, um den Mineralwolle-Typ über den Elementgehalt nach VDI 3492 zu identifizieren. Mit Hilfe eines multivariaten Datenanalyseverfahrens konnte schließlich eine Methode etabliert werden, die eine zuverlässige Identifikation von unbekannten Mineralwollen anhand deren NIR-Spektren als Stein- bzw. Glaswolle ermöglicht. N2 - For the recirculation of artificial mineral wool resulting from deconstruction projects to the production process, it is necessary to distinguish between rock wool and glass wool. For this purpose, the potential of NIR spectroscopy (NIRS) was tested for the application directly on construction site or in factory. NIRS is often used in process analytics due to short measurement times, minimal sample preparation and high robustness of the spectrometers. In this study 70 mineral wool samples were examined, including both new samples with manufacturer`s specifications and unknown samples without specifications, which were taken at various German construction sites between 2016 and 2017 or which were provided by landfills. X-ray fluorescence spectroscopy was used as a reference method to identify the mineral wool type via the element content according to VDI 3492. With the help of a multivariate data analysis method finally a method was established, which allows a reliable identification of unknown mineral wool based on its NIR spectra as rock or glass wool. KW - Recycling KW - NIR KW - Baustoffe KW - Chemometrie PY - 2020 VL - 95 IS - 12 SP - 463 EP - 472 PB - VDI Fachmedien GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-51851 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Maiwald, Michael A1 - Gornushkin, Igor B. A1 - Ostermann, Markus ED - Gauglitz, G. ED - Moore, D.S. T1 - Trends in spectroscopic techniques for process control N2 - New developments in spectroscopic techniques for process control are, in general, driven by shortcomings of existing technology, for example, when sensitivity, selectivity, robustness, and so forth do not meet the demands. The perfect process analytical method would be based on a robust and easy to handle customized technique operating in real time, come without any need for calibration, that is, be an absolute method, have a professional support, and be compliant to increasing regulatory requirements. However, there are at least trends toward such an all-in-one device suitable for every purpose. Small, low-field NMR systems equipped with permanent magnet technology have been developed and allow for quantitative analysis as on-line instruments in a production environment. Quantitative high-resolution on-line NMR spectroscopy contributes to process understanding in pilot plant and research environments. Laser spectroscopy is a promising field in process analysis owing to its sensitivity and selectivity. Laser-induced breakdown spectroscopy LIBS is a promising field for direct in situ analysis and remote sensing. Applications of quantum-cascade lasers for process analytical applications are a promising technique. Techniques such as cavity ring-down spectroscopy (CRDS), tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS), and photothermal techniques are briefly introduced. Recent developments of new detectors have improved X-ray fluorescence analysis (XRF) for qualitative and quantitative on-line evaluation of the elementary composition of liquid or solid samples, regardless of whether compact or bulk material. The chapter also introduces miscellaneous techniques such as ion mobility spectroscopy (IMS), microwave and dielectric spectroscopy, terahertz spectroscopy, ultrasonic acoustic spectroscopy, and other methods. KW - Process analytical technology (PAT) KW - NMR spectroscopy KW - IMS KW - CRDS KW - TDLAS KW - LIBS KW - Prozessanalytik KW - X-ray fluorescence KW - Terahertz spectroscopy PY - 2014 SN - 978-3-527-32150-6 DO - https://doi.org/10.1002/9783527654703.ch41 VL - 3 SP - Chapter 41, 1419 EP - 1438 PB - Wiley-VCH AN - OPUS4-31859 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ostermann, Markus A1 - Sichler, Theresa A1 - Adam, Christian A1 - Recknagel, Sebastian T1 - Reference materials for online process monitoring of phosphorus and other elements in sewage sludge ash N2 - Around 2.5 million tons of municipal sewage sludge (dry matter) are produced in Ger-many every year. The disposal or recycling of this mass often confronts plant operators with considerable problems. In addition to organic substances, sewage sludges also contain important inorganic nutrients that can be recycled. Due to the finite nature of phosphorus as a resource and in favor of natural material cycles, it makes sense to utilize the phosphorus bound in sewage sludge. Therefore, Phosphorus recycling from sewage sludge will be obligatory in Germany from 2029. However, the pollutants pre-sent in sewage sludge, such as heavy metals and organic trace pollutants, are prob-lematic. In many cases, the sewage sludge is incinerated, removing organic compo-nents, and leaving a mineral residue. Various processes exist for the reprocessing of sewage sludge ashes. Reliable analytics and process monitoring are required for all of them. In this context, the first and most important task of BAM regarding new materials or processes is safety in technology and chemistry through validated and correct analyt-ics. Since there are no reference materials for sewage sludge ashes so far, it is not possible to make any statements about the extent to which the measured values of the comparative measuring methods are correct at all. Therefore, suitable, and representa-tive reference materials are indispensable for the validation of the measurement results and the quality assurance during the entire recycling process. Great care is required to select and prepare these reference materials. The reference materials must corre-spond in matrix to the samples that are to be investigated in the industrial process. An iron-rich and an aluminum-rich sewage sludge ash from mono-incineration plants were selected for this purpose. 10 kg of each sewage sludge ash were homogenized, char-acterized, and prepared. The main, minor and trace element compositions of the sew-age sludge ashes are determined by different measuring methods. The candidate ref-erence materials will be available as BAM-U200 und BAM-U201. T2 - 17. Process Analytics Colloquium (PAT) CY - Amersfoort, The Netherlands DA - 20.09.2022 KW - Reference Material KW - Sewage sludge ash KW - Circular economy PY - 2022 AN - OPUS4-56170 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vogl, Jochen A1 - Liesegang, D. A1 - Ostermann, Markus A1 - Diemer, J. A1 - Berglund, M. A1 - Quétel, C. A1 - Taylor, P. A1 - Heumann, K. T1 - Producing SI-traceable reference values for Cd, Cr and Pb amount contents in polyethylene samples from the Polymer Elemental Reference Material (PERM) project using isotope dilution mass spectrometry N2 - The present paper describes the certification of the amount content of Cd, Cr and Pb in two different polyethylene materials within the third phase of the Polyethylene Elemental Reference Material (PERM) project. The analytical procedure to establish the reference values for Cd, Cr and Pb amount contents in these materials is based on isotope dilution mass spectrometry used as a primary method of measurement. Cd and Pb were measured with inductively coupled plasma-mass spectrometry and Cr with positive thermal ionization-mass spectrometry. The decomposition of the polymer matrix was carried out using a high pressure asher. Reference values for amount content, traceable to the SI-system, have been obtained for these three elements in both of the polyethylene samples of PERM. For each of the certified amount content values an uncertainty budget was calculated using the method of propagation of uncertainties according to ISO and EURACHEM guidelines. The measurement procedures, as well as the uncertainty calculations, are described for all three elements. In order to keep the whole certification process as transparent as possible, the preparations of various reagents and materials as well as the sample treatment and blending are described in detail. The mass spectrometry measurements and the data treatment are also explained carefully. The various sources of uncertainty present in the procedure are displayed in the uncertainty budgets. The obtained combined uncertainties for the amount content values were less than 2% relative (k=1) for all investigated elements. The amount contents were in the ?mol/kg range, corresponding to mg/kg levels. KW - PERM KW - ICP-MS KW - PTI-MS KW - IDMS KW - Uncertainty budget KW - Certification KW - Polyethylene PY - 2000 DO - https://doi.org/10.1007/s007690000146 SN - 0949-1775 SN - 1432-0517 VL - 5 SP - 314 EP - 324 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-7217 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ostermann, Markus A1 - Riebe, Gundel A1 - Vogl, Jochen T1 - Methodenvalidierung T2 - 1. Workshop "Isotopenverdünnungsanalyse mit ICP-MS" CY - Berlin, Germany DA - 2002-11-11 PY - 2002 AN - OPUS4-2988 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vogl, Jochen A1 - Ostermann, Markus T1 - On the measurement of the moisture content in different matrix materials N2 - Twelve different samples were analyzed for their water content by the classical oven-drying method and a commercial moisture analyzer. Nominal values have been set by Karl Fischer titration and gravimetry. The decomposition during the drying process of samples containing organic compounds was checked by thermogravimetry coupled with Fourier transform infrared spectrometric and mass spectrometric detection. Summarizing all measurement results, the commercial moisture analyzer demonstrated an average bias for the determination of water contents, which is much smaller than the stated uncertainty and thus is negligible. Compared to the classical oven-drying method, the commercial moisture analyzer shows a smaller bias, more ease in handling and less time consumption per analysis. When validated by a reference procedure like Karl Fischer titration the commercial moisture analyzer is the method of choice for routine analysis. KW - Classical oven-drying KW - Commercial moisture analyzer KW - Karl Fischer titration KW - Moisture KW - Reference materials KW - Thermogravimetry KW - Matrix samples PY - 2006 DO - https://doi.org/10.1007/s00769-006-0159-z SN - 0949-1775 SN - 1432-0517 VL - 11 IS - 7 SP - 356 EP - 362 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-12638 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -