TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Duffner, Eric A1 - Lau, Markus A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Verbesserung der Reproduzierbarkeit von hydraulischen Lastwechselprüfungen an Composite-Druckbehältern - Teil 1 N2 - Die Sicherheit von Druckgefäßen und Treibgasspeichern gegen Ermüdungsversagen wird derzeit immer unter Einbeziehung von Lastwechselversuchen abgeprüft. Hierbei gibt es verschiedene Versuchsparameter, die nicht vorgegeben, sondern meist nur in eine Richtung limitiert sind. Einer dieser Parameter ist die Versuchstemperatur, die insbesondere bei Com - posite-Druckbehältern mit metallischem Liner eine große Rolle spielt. Der Einfluss dieses Aspekts wie auch der der Druckregelgenauigkeit und der Sauberkeit der Druckkurve auf Versuchsergebnisse werden an Beispielen analysiert. Daran schließt sich die Zusammenstellung der Ergebnisse eines Ringversuchs an hydraulischen Lastwechselanlagen an, an dem Anlagen für Innendruckversuche an 700-bar-Wasserstoffspeichern in vier europäischen Ländern beteiligt waren. KW - Ringversuch KW - Betriebssicherheit KW - Lastwechselversuche KW - Reproduzierbarkeit KW - Temperatur KW - Druckextrema KW - Kühlstrecke KW - Medienkühlung PY - 2009 SN - 1434-9728 SN - 1436-4948 SN - 0372-2457 SN - 0376-1185 VL - 50 IS - 11/12 SP - 33 EP - 39 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-20456 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - TAHYA Kick-Off Meeting N2 - Presenting BAM and the focus and role within the project. T2 - TAHYA Kick-Off Meeting CY - Hasselt, Belgium DA - 18.01.2018 KW - TAHYA Project PY - 2018 AN - OPUS4-43922 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Becker, Ben A1 - John, Sebastian A1 - Duffner, Eric T1 - Composite storage systems for compressed hydrogen - systematic improvement of regulations for more attractive storage units N2 - Hydrogen is an attractive energy carrier that requires high effort for safe storage. For ensuring safety, they must undergo a challenging approval process. Relevant standards and regulations for composite cylinders used for the transport of hydrogen and for its onboard storage are currently based on deterministic (e.g. ISO 11119-3) or semi-probabilistic (UN GTR No. 13) criteria. This paper analysis the properties of such methods with respect to the evaluation of load cycle strength. Their characteristics are compared with the probabilistic approach of the BAM. Based on Monte-Carlo simulations, the available design range (mean value and scatter of strength criteria) of current concepts was exemplarily estimated. The aspect of small sample sizes is analysed and discussed with respect to the evaluation procedures. KW - Probabilistic KW - Monte-Carlo KW - Regulations KW - Composite cylinder KW - Hydrogen vehicles KW - Transport of dangerous goods PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.04.068 SN - 0360-3199 VL - 45 IS - 25 SP - 13672 EP - 13679 PB - Elsevier Ltd AN - OPUS4-46856 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ghaznavi, Ali A1 - Kästle, Emanuel D. A1 - Popiela, Bartosz A1 - Duffner, Eric T1 - Damage monitoring of hydrogen composite pressure vessels using acoustic emission technique and machine learning N2 - A good understanding of the structural stability of hydrogen composite overwrapped pressure vessels (COPV) is important for the cost-effective design and safe operation of hydrogen storage systems. Acoustic emission (AE) monitoring is a non-destructive method sensitive to microstructural damages such as e.g. fiber breakage, and matrix cracking in COPVs. This study proposes a novel approach for damage monitoring by integrating acoustic emission techniques with machine learning (ML) algorithms to classify and predict damage types in COPVs. However, training accurate classification models requires extensive labeled datasets, which are very challenging to generate due to the nature of AE signal data and the lack of in-situ observations of microscopic failures in COPVs. Our research overcomes this limitation by automating the labeling process of AE signal data for different COPVs using unsupervised ML methods. The most representative features were extracted and then selected from recorded AE signals. Different unsupervised clustering algorithms were utilized based on various extracted feature combinations. The most stable clustering result was achieved and later used as appropriate labels for training classification algorithms. A deep neural network-based deep learning (DL) architecture was used to train discriminative models on AE data, identify patterns, and classify damage types into different classes with improved accuracy and speed for each COPV. Results demonstrate the potential of the proposed combined deep learning approach to train predictive models in identifying failure patterns. The trained models based on individual COPVs show high training, validation, and test accuracy for unseen datasets and offer enhanced predictive capabilities by following advanced DL techniques compared to traditional monitoring methods. The proposed method highlights its potential to improve the efficiency and safety of hydrogen storage systems. T2 - SCHALL 25 CY - Dresden, Germany DA - 26.03.2025 KW - Sequential Neural Network KW - Acoustic Emission KW - Composite Overwrapped Pressure Vessels KW - Damagemonitoring KW - Machine Learning KW - Deep Learning KW - Deep Neural Network PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-629040 DO - https://doi.org/10.58286/30958 SP - 1 EP - 12 AN - OPUS4-62904 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Mair, Georg W. T1 - Lebensdauerabschätzung von Composite-Druckgefäßen / COD-AGE N2 - Angewendete Messverfahren im Themenfeldprojekt "Lebensdauerabschätzung von Composite-Druckgefäßen" / COD-AGE T2 - Beirat TF Material CY - BAM Berlin, Germany DA - 26.04.2018 KW - Lebensdauerabschätzung KW - Composite-Druckgefäße KW - Degradation PY - 2018 AN - OPUS4-44898 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Becker, B. A1 - John, Sebastian A1 - Duffner, Eric T1 - Composite storage systems for compressed hydrogen - systematic improvement of regulations for more attractive storage units N2 - Hydrogen is an attractive energy carrier that requires high effort for safe storage. Forensuring safety, they must undergo a challenging approval process. Relevant standardsand regulations for composite cylinders used for the transport of hydrogen and for its on-board storage are currently based on deterministic (e.g. ISO 11119-3) or semi-probabilistic(UN GTR No. 13) criteria. This paper analysis the properties of such methods withrespect to the evaluation of load cycle strength. Their characteristics are compared withthe probabilistic approach of the BAM. Based on Monte-Carlo simulations, the availabledesign range (mean value and scatter of strength criteria) of current concepts was exem-plarily estimated. The aspect of small sample sizes is analysed and discussed with respectto the evaluation procedures. KW - Probabilistic KW - Monte-Carlo KW - Regulations KW - Composite cylinder KW - Hydrogen vehicles KW - Transport of dangerous goods PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.04.068 SN - 0360-3199 VL - 45 IS - 25 SP - 13672 EP - 13679 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50687 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Duffner, Eric A1 - Gregor, Christian A1 - Bohse, Jürgen A1 - Mair, Georg W. T1 - Schallemissionsprüfung für die fertigungsbegleitende Qualitätssicherung N2 - Druckbehälter aus Faserverbundwerkstoffen werden unter anderem für die Speicherung von Erdgas in Fahrzeugen genutzt. Sie erfordern zuverlässige und effiziente Methoden der Qualitätssicherung während der Fertigung und des Betriebs, um ein möglichst hohes Sicherheitsniveau zu gewährleisten. Die in diesem Beitrag vorgestellte, auf Schallemissionen beruhende Prüfmethodik wurde entwickelt und patentiert, um unter typischen Fertigungsbedingungen angewendet zu werden. KW - Schallemission KW - Druckbehälter KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Qualitätssicherung PY - 2013 SN - 1865-4819 VL - 1 SP - 39 EP - 43 PB - Springer Vieweg, Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH CY - Wiesbaden AN - OPUS4-27881 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Duffner, Eric A1 - Lenz, Stefan A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Das Phänomen der extrem langsamen Berstprüfung von Composite-Druckgefäßen N2 - Ein wesentlicher Aspekt der Prognose der sicheren Restlebensdauer ist die möglichst differenzierte Erfassung von Restfestigkeiten. In Fällen, in denen diese nicht mittels hydraulischer Lastwechselprüfungen abgeschätzt werden kann, bleiben als Ersatz die Zeitstands- oder die Berstprüfung. Als Kombination aus diesen beiden Prüfungen schlägt die BAM die „langsame Berstprüfung“ vor. Die Vielzahl von bereits veröffentlichten Ergebnissen zu diesem Prüfkonzept werden hier um die Werte der extrem langsamen Berstprüfung (ca. 1 000 h kontinuierlicher Druckanstieg) ergänzt. Dies führt zu der eindeutigen Empfehlung, die heute üblicherweise schnellen Berstprüfungen zum Nachweis der Festigkeit von Composite-Druckgefäßen am besten ganz durch die langsame Berstprüfung zu ersetzen. KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Druckgefäße KW - Restfestigkeit KW - Degradation KW - Stichprobenprüfung KW - Hydraulische Berstprüfung KW - Lebensdauer KW - Druckanstiegsraten KW - Überlebenswahrscheinlichkeit KW - Lastwechselempfindlichkeit PY - 2013 SN - 2191-0073 VL - 3 IS - 10 SP - 54 EP - 56 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-29217 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Quality control by acoustic emission testing T2 - 2nd WORKSHOP on STATISTICAL SAFETY ASSESSMENT of Composite Cylinders from Mass Production CY - BAM, Berlin DA - 2015-01-13 PY - 2015 AN - OPUS4-32457 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Hydraulic load cycle test bench T2 - WORKSHOP on STATISTICAL SAFETY ASSESSMENT of Composite Cylinders from Mass Production CY - BAM Berlin DA - 2014-11-17 PY - 2014 AN - OPUS4-32298 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Becker, Ben A1 - Duffner, Eric A1 - Gregor, Christian A1 - Saul, Herbert A1 - Schoppa, André T1 - Composite gas cylinders - probabilistic analysis of minimum load cycle requirements N2 - Composite materials show a degradation of properties depending on Service life. This creates the necessity to find tailored methods to determine strength and residual strength of composite cylinders. The determination can be done e.g. by load cycles tests. The result needs a Statistical assessment for the precise description of strength. Especially the Statistical assessment of load cycle strength properties has a high uncertainty. It is unclear if a Log-Normal distribution, a WEIBULL distribution or others, describe the scatter behaviour of residual strength properties correctly. Distribution functions aim at approximating the frequency of occurrence of residual load cycle strength for high survival rates. An assumption has to be found and confirmed to prevent overestimation of reliability. T2 - ICHS2015 - 6th International conference on hydrogen safety CY - Yokohama, Japan DA - 19.10.2015 KW - Failure rate KW - Confidence level KW - Scatter KW - StorHy KW - Sample performance chart PY - 2015 SN - 978-2-9601366-1-6 SP - 1 EP - 14 AN - OPUS4-34804 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Full-scale bonfire test N2 - Explanation of the test setup, intention and assessment of a Full-Scale Bonfire Test T2 - Follow-up Workshop on statistical safety assessment CY - BAM TTS, Horstwalde, Germany DA - 05.10.2016 KW - Full scale bonfire test KW - Composite cylinder PY - 2016 AN - OPUS4-37836 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Duffner, Eric A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Aspekte der Restfestigkeitsermittlung von Composite-Druckgefäßen mittels hydraulischer Prüfung N2 - Die aktuelle Praxis, auch die wiederkehrende Prüfung von Druckgefäßen aus Verbundwerkstoffen primär auf die hydraulische Innendruckprüfung abzustellen, ist kritisch bezüglich der Schädigung der Prüfmuster und ihrer Aussagekraft zu bewerten. Entsprechend wird nach einem Ansatz gesucht, auch durch betriebsbegleitend zerstörende Prüfungen eine aussagekräftige Zustandsbeschreibung der Population eines Baumusters zu erhalten. Im Beitrag werden erste Ergebnisse aus Prüfungen zur Ermittlung der Restlebensdauer von Composite-Druckgefäßen dargestellt und zunächst qualitativ diskutiert. Es wird erkennbar, dass die hydraulische LW-Prüfung durchaus geeignet ist, die Restlebensdauer von Baumustern mit metallischem Liner zu bewerten. Hierbei darf die Lastwechselzahl aus der hydraulischen Prüfung aber nicht als Füllzyklenzahl interpretiert werden. Außerdem können anhand der Ergebnisse die Möglichkeiten zur Restlebensdauerermittlung an lastwechselunempfindlichen Baumustern ohne metallische Liner deutlich eingegrenzt werden, was eine Konkretisierung möglicher Verfahren erlaubt; wenn dies auch an dieser Stelle noch keine Lösung bietet. KW - Restfestigkeiten KW - Degradation KW - Betriebssicherheit KW - Lastwechselprüfung KW - Streuspanne KW - Langsame Berstprüfung PY - 2011 SN - 2191-0073 VL - 1 IS - 9 SP - 50 EP - 55 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-24282 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Duffner, Eric A1 - Lau, Markus A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Verbesserung der Reproduzierbarkeit von hydraulischen Lastwechselprüfungen an Composite-Druckbehältern - Teil 2 N2 - Für eine gute Vergleichbarkeit der Ergebnisse aus verschiedenen Anlagen sollte dieTreffsicherheit der Extremdrücke nach Maßgabe einer bestimmten wirksamen Haltezeit ermittelt und bewertet werden. Hierbei können selbst bei Flaschen für 700 bar Betriebsdruck bereits Abweichungen von wenigen bar unbemerkt zu deutlichen Veränderungen der Lebensdauer-Versuchsergebnisse führen. Speziell für Prüflinge aus Verbundwerkstoff mit tragenden Schichten aus verschiedenen Fasern oder mit mittragendem Liner kommt eine besondere Abhängigkeit der Ermüdungsfestigkeit von der Temperatur und damit auch von deren Schwankung hinzu. Für die Bewertung der Temperaturregelung ist es vor allem erforderlich, die Oberflächen- und die Medientemperatur zu protokollieren und in engen Grenzen zu regeln. So wird empfohlen, insbesondere Anlagen, die zukünftig für Versuche zur Ermittlung probabilistischer Kenngrößen von Composite-Flaschen herangezogen werden, auf diese Aspekte hin besonders zu ertüchtigen und in Ringversuchen - wie dem gezeigten - auf ihre Eigenschaften (ihren spezifischen "Fingerabdruck") hin zu überprüfen. Versuchsparameter, können für derartige Versuche folgende Empfehlungen gegeben werden: 1. Der Druckbereich sollte auf den größten und auch kleinsten Maximaldruck, der von den Anlagen in Prüfungen abgefordert werden soll, ausgerichtet sein. 2. Der Prüfling sollte so gewählt sein, dass während des Ringversuchs möglichst nicht ausgetauscht werden muss. Hierbei darf er nicht zu klein oder zu steif sein, damit die Anlage bezüglich des Hub- oder Fördervolumens auch repräsentativ für die Prüfaufgaben gefordert wird. 3. Das beschriebene Prüfprogramm mit wanderndem Prüfling und Messequipment hat sich im Grundsatz genauso bewährt wie die zentrale Auswertung der Daten. 4. Es ist nicht einfach, ein harmonisiertes Verständnis über die konkreten Aspekte des Prüfprogramms zu erreichen, entsprechend sollte sowohl das Personal im Vorfeld gut über Hintergründe und Zielsetzung informiert sein als auch die Durchführung von Ringversuchen durch sehr erfahrenes, das Prüfequipment permanent begleitendes Personal betreut werden. Jeder der Partner hat aus diesem Ringversuch viel Erfahrung und Wissen für sich mitnehmen können, sodass ein wesentlicher Vorteil derartiger Versuche im Erfahrungsgewinn aller Beteiligten zu sehen ist. Gegebenenfalls sollten derartige Ringversuche mittelfristig auch fester Bestandteil der Audits und Reaudits zur Akkreditierung bzw. Anerkennung als technischer Dienst, insbesondere für die 700-bar-Wasserstofftechnik, werden. Im Hinblick auf den Inhalt der Ringversuche und die Relevanz der diskutierten KW - Ringversuch KW - Betriebssicherheit KW - Lastwechselversuche KW - Reproduzierbarkeit KW - Temperatur KW - Druckextrema KW - Kühlstrecke KW - Medienkühlung PY - 2010 SN - 1434-9728 SN - 1436-4948 SN - 0372-2457 SN - 0376-1185 VL - 51 IS - 1/2 SP - 33 EP - 36 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-20888 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Duffner, Eric A1 - Gregor, Christian A1 - Bohse, Jürgen A1 - Mair, Georg W. T1 - Druckbehälter - Schallemissionsprüfung für die fertigungsbegleitende Qaulitätssicherung KW - Schallemission KW - Druckbehälter KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Qualitätssicherung PY - 2013 SN - 1865-4819 VL - 6 IS - 1 SP - 39 EP - 43 PB - Springer Vieweg, Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH CY - Wiesbaden AN - OPUS4-27615 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Mair, Georg W. A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Lenz, Stefan T1 - Fertigungsbegleitende Qualitätssicherung von Faserverbund-Druckbehältern mittels Schallemissionsprüfung N2 - In dem aktuell laufenden EU-Projekt HyComp wurde das bereits beim 18. Kolloquium Schallemission vorgestellte Verfahren zur Qualitätssicherung von Faserverbund-Druckbehältern mittels Schallemissionsprüfung an weiteren Baumustern zweier verschiedener Behältertypen getestet. Die vorgestellte Methodik beruht auf Merkmalen und zulässigen Grenzwerten, die aus Schallemissionsverläufen bei der Erstdruckprüfung (Druckbehälter mit Kunststoffliner) bzw. dem Autofrettageprozess (Druckbehälter mit metallischem Liner) eines Baumusters abgeleitet werden. Es wird an einer Anzahl Druckbehälter aus der Serienproduktion eine Referenzkurve mit den mittleren Merkmalswerten und deren Streuung ermittelt. Damit ist das Verfahren zur Druckprüfung dieses Baumusters anwendbar. Um die Zuverlässigkeit des Verfahrens zu untersuchen, wurden Druckbehälter mit bewusst eingebrachten künstlichen Fertigungsfehlern untersucht. Alle geprüften Behälter wurden im Anschluss an die SE-Druckprüfung zerstörend geprüft, um Aussagen über die Auswirkungen der eingebrachten Fehler im Vergleich zu den Behältern aus der normalen Produktion treffen zu können. In dem genannten EU- Projekt wurde das Verfahren an den beiden in der Automobilindustrie gängigen Behältertypen getestet, in einem Fall auch unter Fertigungsbedingungen beim Hersteller. T2 - 19. Kolloquium Schallemission - Statusberichte zur Entwicklung und Anwendung der Schallemissionsanalyse CY - Augsburg, Germany DA - 12.09.2013 KW - Schallemission KW - Druckbehälter KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Qualitätssicherung PY - 2013 SN - 978-3-940283-51-1 N1 - Serientitel: DGZfP-Berichtsband – Series title: DGZfP-Berichtsband IS - 142 SP - 1 EP - 10 (Beitrag 8) PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-29220 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Fertigungsbegleitende Qualitätssicherung von Faserverbund-Druckbehältern mittels Schallemissionsprüfung T2 - 19. Kolloquium Schallemission CY - Augsburg, Germany DA - 2013-09-12 PY - 2013 AN - OPUS4-29293 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Becker, Ben A1 - Duffner, Eric A1 - Saul, Herbert A1 - Schoppa, André T1 - Composite gas cylinders - Probabilistic analysis of minimum load cycle requirements N2 - Gas cylinders made of composite materials receive growing popularity in light-weight applications. Current standards are mostly based on safety determination relying on minimum amounts of endured load cycles and a minimum burst pressure of a small number of specimens. This paper investigates the possibilities of a probabilistic strength assessment for safety improvements as well as cost and weight savings. The probabilistic assessment is based on destructive testing of small sized samples. The influence of sample size on uncertainty of the assessment is analysed. Furthermore, methods for the assessment of in-service ageing (degradation) are discussed and displayed in performance charts. KW - Cycle strength KW - Degradation KW - End of life KW - Lucky punch area KW - Slow burst test KW - Statistical assessment PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.06.067 SN - 0360-3199 SN - 1879-3487 VL - 42 IS - 11 SP - 7474 EP - 7484 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-38949 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Schallemissionsprüfung an Druckbehältern N2 - Neben Anwendungsbeispielen für die Schallemissionsprüfung bei der wiederkehrenden Prüfung von Druckspeichern, wird insbesondere auf Forschungsaspekte der Schallemissionsmessung an Composite-Druckbehältern eingegangen. T2 - Erfahrungsaustausch für amtlich anerkannte Sachverständige der Anlagenüberwachung der Industrie CY - Würzburg, Germany DA - 04 April 2017 KW - Schallemissionsprüfung KW - Druckspeicher KW - Composite-Druckbehältern PY - 2017 AN - OPUS4-39684 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - John, Sebastian A1 - Duffner, Eric A1 - Mair, Georg W. T1 - Degradation and damage analysis of composite pressure vessels via experimental modal analysis N2 - For mobile gas storage systems, the application of type IV pressure vessels is state of the art. Type IV tanks consist of an inner polymer liner fully wrapped with fibre-reinforced plastic (FRP). Because of the complex fabric of the FRP as well as a difficulty estimable interaction behaviour between the single components under load, there are still no satisfying non-destructive testing methods to assess the current state of failure nor to estimate the level of degradation accurately and economically. At BAM division 3.5, analysing the ageing process of mobile composite pressure vessels is a major task to ensure safe usage over the whole lifetime. In this context, key aspects of our ongoing research activities are the invention of new test procedures and the development of accurate lifetime prediction models. In order to determine the level of degradation or damage, one meaningful non-destructive approach is to analyse the structural dynamic behaviour via an experimental modal analysis (EMA). Over the last few years, different types and sizes of composite pressure vessels have been tested in several research projects. The presented paper gives an insight into how to extract and interpret modal parameters and how to fit them to the results of residual strength tests. T2 - NOVEM Conference 2023 CY - Auckland, New Zealand DA - 09.01.2023 KW - Composite material KW - Pressure vessel KW - Degradation KW - Modal analysis PY - 2023 SP - 57-1 EP - 57-6 AN - OPUS4-58062 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - John, Sebastian A1 - Duffner, Eric T1 - Degradation and damage analysis of composite pressure vessels via experimental modal analysis N2 - For mobile gas storage systems, the application of type IV pressure vessels is state of the art. Type IV tanks consist of an inner polymer liner fully wrapped with fibre-reinforced plastic (FRP). Because of the complex fabric of the FRP as well as a difficulty estimable interaction behaviour between the single components under load, there are still no satisfying non-destructive testing methods to assess the current state of failure nor to estimate the level of degradation accurately and economically. At BAM division 3.5, analysing the ageing process of mobile composite pressure vessels is a major task to ensure safe usage over the whole lifetime. In this context, key aspects of our ongoing research activities are the invention of new test procedures and the development of accurate lifetime prediction models. In order to determine the level of degradation or damage, one meaningful non-destructive approach is to analyse the structural dynamic behaviour via an experimental modal analysis (EMA). Over the last few years, different types and sizes of composite pressure vessels have been tested in several research projects. The presented paper gives an insight into how to extract and interpret modal parameters and how to fit them to the results of residual strength tests. T2 - NOVEM 2023 CY - Auckland, New Zealand DA - 09.01.2023 KW - Pressure vessel KW - Composite KW - Modal analysis KW - Degradation PY - 2023 AN - OPUS4-58063 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Scherer, Florian A1 - Duffner, Eric T1 - Concept of interactive determination of safe service life for composite cylinders by destructive tests parallel to operation N2 - There is evidence that composite materials degrade under static loads. Consequently there is no way to design composite gas cylinders for unlimited service life. Yet this fact is not reflected by design standards for composite receptacles approved for the transport of dangerous goods or for stationary application. Unnecessary cost and weight result from this. Due to the degradation aspects of composites it is necessary to provide appropriate retesting procedures, which allow rejection of used vessels as is common practice for metallic receptacles. The current procedure of hydraulic tests appears to be an expensive procedure with serious doubts regarding its usefulness for composite cylinders. Consequently, an efficient method is needed, which allows limiting the life time to its safe maximum. It is thus recommended to combine retesting with the assessment of residual life time. Since relevant non-destructive methods are not yet sufficiently matured and standardized enough, a concept featuring destructive tests on composite cylinders parallel to operation should be considered. An alternative concept introduced here, proposes to substitute the hydraulic testing of 100% of a population by a probabilistic evaluation of destructive tests on samples parallel to operation. Intensified pre-fill inspections should be an additional component of such a concept. KW - Composite pressure cylinders KW - Onboard storage KW - Residual strength KW - Periodic inspection KW - Destructive testing KW - Cycle fatigue PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2014.05.003 SN - 0308-0161 VL - 120-121 SP - 36 EP - 46 PB - Applied Science Publ. Ltd. CY - Barking AN - OPUS4-31257 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Saul, Herbert A1 - Duffner, Eric T1 - Composite Pressure Vessels for Hydrogen - Research for Safety N2 - Referring to the inter-departmental project group "Pressure Equipment" and the section "Pressure Equipment-pressure receptacles; Fuel Gas Storage Systems" developed from, it is shown here how research on safety aspects, technical regulations and the activities of the Federal Institute BAM in its role as competent authority interact to the advantage of safety of composite pressure vessels. T2 - FiBreMoD Steering Committee Meeting and Training Unit #5 CY - BAM Berlin, Germany DA - 04.10.2017 KW - Pressure Equipment KW - ECE R110 KW - TPED KW - StorHy KW - HyComp KW - Service life tests KW - UN composite cylinders KW - PN020 KW - GTR KW - ECE R134 KW - Competent authority PY - 2017 AN - OPUS4-42461 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Duffner, Eric A1 - Günzel, Stephan T1 - Die Zukunft der Betriebsüberwachung von Gasspeichern aus Composite N2 - Im Vortrag wird zunächst erläutert, dass auch im Fall der Wasserstoffversorgung die Schadensanalyse, -vermeidung und die wiederkehrende Prüfung von Speichern in engem Zusammenhang stehen. Der Wasserstofftransport in Deutschland hat bereits deutlich zugenommen und wird in den nächsten Jahren weiter erheblich zunehmen. Dies führt zu einem stärkeren Fokus auf die wirtschaftlichen Aspekte im Transport und der wiederkehrenden Prüfung. Letztere droht, ohne neue technische Ansätze zum Flaschenhals in der Verfügbarkeit vorhandener Transportkapazitäten zu werden. Das gegenwärtige System der Wasserdruckprüfung bis zum sog. Prüfdruck mit Innen- und Außenbesichtigung etc., die im Normalfall alle 5 Jahre durchzuführen ist, führt zu jeweils etwa 8 Wochen Stillstand. Das Aufwendige dabei sind die Trocknungs- und Spülprozesse, die notwendig sind, um wieder entsprechend reinen Wasserstoff abfüllen zu können. Auf Basis der BAM GGR‘n 021 und 022 lässt sich beim Nachweis entsprechender, probabilistischer Restzuverlässigkeiten diese Frist in Deutschland auf 10 Jahre ausdehnen. Diesen Weg sind in den letzten Jahren viele Betreiber gegangen. Mit Blick auf die derzeit fast exponentielle Zunahme von Transporteinheiten kann auch diese Verlängerung der Prüffristen das Problem nicht lösen. Auch das Umschwenken von hydraulischer, auf die heute bereits genehmigungsfähige Gasdruckprüfung bis zum Prüfdruck bringt zwar eine Verkürzung der Stillstandzeiten, erfordert aber erhebliches Investment in Schutzmaßnahmen. Als hinreichend zielführendes Konzept für Transporteinheiten mit vielen Elementen wird im Vortrag eine Mischung aus probabilistischem Ansatz und zerstörungsfreien Prüfungen erläutert und bzgl. Aufwand und Nutzen im Vergleich zu den üblichen Verfahren visualisiert. Voraussetzung für diesen vorgestellten Ansatz sind die Weiterentwicklung und Qualifizierung der Schallemissionsanalyse als Ersatz für die derzeitig zerstörenden Prüfungen und auch eine durchgängig digitale Lebenslaufakte, die eine lückenlose Zuordnung von Baumusterprüfung, Herstellungslos, Betreiber und Betriebsdaten erlaubt. Für Transporteinheiten mit wenigen, sehr großen Elementen wird dagegen das sog. Online-Monitoring mit fest installierter und permanent messender Technik gesehen. Für die Anwendung beider Lösungsansätze sind umfangreiche Änderungen im Recht erforderlich. T2 - 49. VDI-Jahrestagung Schadensanalyse 2023: Schadensprävention bei Druckwasserstoff und Schadensprävention für Kunststoff- und Elastomerprodukte CY - Würzburg, Germany DA - 18.10.2023 KW - ATR Anerkanntes Technisches Regelwerk KW - Probabilistik KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Online-Monitoring KW - Schallemissionsanalyse KW - Gasdruckprüfung PY - 2023 AN - OPUS4-58838 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Munzke, Dorit A1 - Duffner, Eric A1 - Eisermann, René A1 - Schukar, Marcus A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Strohhäcker, J. A1 - Mair, Georg W. T1 - Monitoring of type IV composite pressure vessels with multilayer fully integrated optical fiber based distributed strain sensing N2 - We present the results of distributed fiber optic strain sensing for condition monitoring of a hybrid type IV composite fully wrapped pressure vessel using multilayer integrated optical fibers. Distributed strain sensing was performed for a total number of 252,000 load cycles until burst of the vessel. During this ageing test material fatigue could be monitored and spatially localized. Critical material changes were detected 17,000 cycles before material failure. Results have been validated by acoustic emission analysis. T2 - 12th International Conference on Composite Science and Technology (ICCST12) CY - Sorrento, Italy DA - 08.05.2019 KW - Hybrid composite pressure vessel KW - Distributed fiber optic sensing KW - Acoustic emission analysis KW - Structural health monitoring PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-516772 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.872 SN - 2214-7853 VL - 34 SP - 217 EP - 223 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-51677 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kästle, Emanuel D. A1 - Ghaznavi, Ali A1 - Duffner, Eric T1 - Failure monitoring and classification from acoustic emission tests on impact-damaged hydrogen composite pressure vessels N2 - A total of nine heavily damaged carbon-fibre overwrapped pressure vessels are tested. The burst pressure of the damaged vessels correlates with the impact energy and the internal pressure during impact. No internal pressure leads to larger deformation and lower burst pressure. The vessels are tested with acoustic emissions prior to bursting. It can be shown that major instabilities give rise to a significantly increased number of acoustic signals. The location of occurrence corresponds to the impact regions. The signals are studied in terms of their frequency content and it can be shown that high frequency signals experience strong damping so that there are only few recorded high-frequency events and even fewer that are locatable. The data is further used in a cluster analysis to assign the signals to different failure types. With the given experimental design, no clear patterns emerge so that the failure association remains ambiguous. KW - Acoustic Emission KW - Carbon-Fibre Overwrapped Pressure Vessels KW - Impact Damage KW - Cluster Analysis KW - Frequency Features PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-613266 DO - https://doi.org/10.58286/30256 SN - 1435-4934 VL - 29 IS - 10 SP - 1 EP - 12 PB - NDT.net GmbH & Co. KG AN - OPUS4-61326 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Kästle, Emanuel D. T1 - Acoustic Emission Testing of COPV’s Current Work in DAVID Project N2 - Acoustic Emission Testing is a promising approach to better understand and monitor damage progression in composite pressure vessels and to predict failure. The presentation shows some of the ongoing work at the BAM within the DAVID project. T2 - DGZfP Tagung Fachausschuss Schallemission Herbst 2024 CY - Berlin, Germany DA - 08.10.2024 KW - Acoustic Emission KW - Carbon-Fibre Overwrapped Pressure Vessels KW - Impact Damage KW - Cluster Analysis KW - Frequency Features PY - 2024 AN - OPUS4-61678 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Heimann, Jan A1 - Duffner, Eric A1 - Charmi, Amir A1 - Schukar, Marcus A1 - Hashemi, Seyedreza A1 - Prager, Jens T1 - Towards predictive maintenance of hydrogen pressure vessels based on multi-sensor data N2 - In this paper, we report on a sensor network for structural health monitoring (SHM) of Type IV composite overwrapped pressure vessels (COPVs) designed for hydrogen storage. The sensor network consists of three different SHM sensing technologies: ultrasonic guided waves (GW), acoustic emission (AE) testing, and distributed fiber optic sensors (DFOS). We present an experimental setup for a lifetime test, where a COPV is subjected to cyclic loading. Data from all sensors are collected and centrally evaluated. The COPV failed after approximately 60,000 load cycles, and the sensor network proved capable of detecting and localizing the damage even before the failure of the COPV. This multi-sensor approach offers significantly more channels of information and could therefore enable a transition from costly and time-consuming periodic inspections to more efficient and modern predictive maintenance strategies, including artificial intelligence (AI)-based evaluation. This not only has a positive effect on operational c KW - Ffiber optic sensors KW - Acoustic emission KW - Guided waves KW - Hydrogen KW - Digital twin KW - Structural health monitoring PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-618948 DO - https://doi.org/10.58286/30513 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net AN - OPUS4-61894 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Heimann, Jan A1 - Duffner, Eric A1 - Charmi, Amir A1 - Schukar, Marcus A1 - Hashemi, Seyedreza A1 - Prager, Jens T1 - Towards predictive maintenance of hydrogen pressure vessels based on multi-sensor data fusion and digital twin modeling N2 - Hydrogen pressure vessels are among the most essential components for reliable hydrogen technology. Under current regulations, a mostly conservative strategy is employed, restricting the usage time of hydrogen pressure vessels without providing information on the real remaining lifetime. During the service life, pressure vessels are inspected periodically. However, no established method that can provide continuous monitoring or information on the remaining safe service life of the vessel. In this paper, we propose a sensor network for Structural Health Monitoring (SHM) of hydrogen pressure vessels where data from all sensors are collected and centrally evaluated. Specifically, we integrate three different SHM sensing technologies namely Guided Wave ultrasonics (GW), Acoustic Emission testing (AT), and distributed Fiber Optic Sensing (FOS). This integrated approach offers significantly more information and could therefore enable a transition from costly and time-consuming periodic inspections to more efficient and modern predictive maintenance strategies, including Artificial Intelligence (AI)-based evaluation. This does not only have a positive effect on the operational costs but enhances safety through early identification of critical conditions in the overall system in real-time. We demonstrate an experimental set-up of a lifetime test where a Type IV Composite Overwrapped Pressure Vessel (COPV) is investigated under cyclic loading instrumented with AT, FOS, and GW methods. We acquired data from the sensor network until the pressure vessel failed due to material degradation. The data collected using the three different SHM sensor technologies is planned to be evaluated individually, using data fusion, and AI. In the future, we aim to integrate the measurement setup into a hydrogen refueling station with the data stream implemented into a digital signal processing chain and a digital twin. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Acoustic emission KW - Ultrasonic guided waves KW - Fiber optic sensors KW - Hydrogen KW - Pressure vessels KW - Structural health monitoring KW - Machine learning PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-602764 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=29702 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net AN - OPUS4-60276 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Schukar, Marcus A1 - Breithaupt, Mathias A1 - Duffner, Eric A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Prager, Jens A1 - Krebber, Katerina T1 - Structural health monitoring of hydrogen pressure vessels using distributed fiber optic sensing N2 - We report on distributed fiber optic sensing-based monitoring of hydrogen composite overwrapped pressure vessels (COPV) to simultaneously increase the operational lifespan and mitigate maintenance costs. Our approach represents, to the best of our knowledge, the first application of distributed fiber optic sensing for COPV Type IV monitoring, where the sensing fibers are attached to the surface, rather than integrated into the composite material. Specifically, we attach an optical fiber of 50 m to the pressure vessel's surface, covering both the cylindrical and dome sections. We note that our fiber optic sensing technique relies on swept wavelength interferometry providing strain information along the entire length of the optical fiber with high spatial resolution even at the millimeter scale. When the vessel is pressurized, the sensing optical fiber shows a linear strain response to pressure at every position along the fiber. After thousands of load cycles, the vessel finally fails with the optical fiber detecting and precisely localizing the damage in the vessel’s blind dome area. Furthermore, we discuss the potential of state-of-the-art signal processing methods and machine learning for advancing predictive maintenance. This could reduce the number of regular inspections, mitigate premature maintenance costs, and simultaneously increase the vessel’s remaining safe service life. We believe that the structural health monitoring of hydrogen pressure vessels with fiber optic sensors can enhance trust in hydrogen technology contributing to the energy transition in the future. T2 - 11th European Workshop on Structural Health Monitoring CY - Potsdam, Germany DA - 10.06.2024 KW - Hydrogen KW - Fiber optic sensors KW - Composites KW - Machine learning KW - Structural health monitoring PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-602731 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=29701 SP - 1 EP - 7 PB - NDT.net AN - OPUS4-60273 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Karapanagiotis, Christos A1 - Breithaupt, Mathias A1 - Duffner, Eric A1 - Schukar, Marcus T1 - Real-time monitoring of hydrogen composite pressure vessels using surface-applied distributed fiber optic sensors N2 - In this paper, we report to the best of our knowledge for the first time on continuous real-time monitoring of composite overwrapped pressure vessels (COPVs) designed for hydrogen storage using surface-applied distributed fiber optic sensors (DFOS). We conducted continuous and real-time DFOS measurements during pressure cycling tests consisting of periodic pressure fluctuations between 20 bar and 875 bar, with a rate of 5 cycles min−1. During pressure cycling, the DFOS system measured strain changes, that under normal operating conditions were linearly correlated to changes in pressure. To detect and quantify damage-related anomalies, we trained a simple regression model to predict strain from pressure data and used the difference between predicted and measured values as a damage indicator. With our approach, the DFOS system not only detected and localized the damage but also continuously tracked its evolution in real time under dynamic pressure conditions. Furthermore, unlike previous studies where optical fibers were embedded within the composite structure, we applied them on the COPV surface, reducing both implementation cost and time while eliminating the need to modify the COPV manufacturing process. Based on our results, we are confident that DFOS can enhance safety and facilitate the transition from time-consuming periodic inspections to more efficient, machine learning-based predictive maintenance. KW - Fiber optic sensors KW - Hydrogen KW - Structural health monitoring KW - Pressure vessels KW - Predictive maintenance PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-627644 DO - https://doi.org/10.1088/2515-7647/adb9ac SN - 2515-7647 VL - 7 IS - 2 SP - 2 EP - 10 PB - IOP Publishing Ltd CY - Bristol, UK AN - OPUS4-62764 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Duffner, Eric A1 - el Dsoki, Chalid A1 - John, Sebastian A1 - Schmidt, Anita A1 - Mair, Georg W. A1 - Loechner, Derek A1 - Drousch, Björn T1 - Sicherheitstechnische Bewertung thermischer Betriebsbelastung auf sicherheitskritische Ausrüstung am Beispiel von Composite-Atemluftflaschen und Lithiumbatterien N2 - Ziel des Vorhabens war es, den Einfluss der realen Temperaturbelastung auf Atemschutzflaschen und Lithiumbatterien in Funkgeräten (FG) im Löscheinsatz von Rettungskräften zu ermitteln und deren Auswirkung auf die Alterung und Lebensdauer sowie die potenziellen Gesundheitsgefahren bei deren Nutzung besser beurteilen zu können und Handlungshilfen abzuleiten. Im Rahmen dieses Vorhabens wurden zum einen unterschiedlich thermisch gealterte Composite-Atemluftflaschen systematisch hinsichtlich ihrer Restfestigkeiten untersucht. Zum anderen wurden Lithiumbatterien aus FG hinsichtlich der Einwirkung von kritischen Temperaturen untersucht, ab denen es zu einem thermischen Durchgehen der Batterien kommen kann. Für diese beiden wichtigen Komponenten, Lithiumbatterien und Composite-Atemluftflaschen, wurden kritische Temperatur-Zeit-Profile ermittelt, die Auswirkungen durch geeignete Methodiken untersucht und die sich ergebenden Gefährdungen für den Träger bewertet. Als Methodische Vorgehensweise wurden durch Realversuche die tatsächlichen und zuvor durch Literatur-recherche ermittelten Temperaturprofile verifiziert und auf deren Grundlage die Laborbelastungen abgeleitet. Um den Eigenschaften der aus Faserverbundwerkstoffen hergestellten Composite-Atemluftflaschen Rechnung zu tragen, wurden an zwei repräsentativen Baumustern unterschiedlicher Hersteller Stichprobengruppen unterschiedlicher thermischer Belastung ausgesetzt und hinsichtlich ihrer verbleibenden Restfestigkeitsabnahme geprüft und mit thermisch unbelasteten Baumustern verglichen. Neben den statischen Berstversuchen wurden auch kombinierte Alterungs- und Restfestigkeitsuntersuchungen an zyklisch belasteten Behältern durchgeführt. Die FG wurden thermisch sowohl statischen als auch zyklischen Belastungen ausgesetzt und mit Kapazitätsmessungen begleitet. Die statischen Versuche dienten dem Zweck, die maximale thermische Belastbarkeit der Akkus zu ermitteln, bei der noch kein Versagen auftritt. Bei den zyklischen Versuchen wurde der Temperaturverlauf bei Löscheinsätzen so nah wie möglich im Labor nachgestellt. Hierbei wurden die Akkus wiederholt einem Belastungsprofil mit konstanter Temperatur ausgesetzt und nach einigen Intervallen die Restkapazitäten am Akku gemessen und so die Degradation bestimmt. Als Fazit der im Rahmen dieses Vorhabens durchgeführten Untersuchungen an zwei repräsentativen Baumustern von Atemschutzflaschen kann gefolgert werden, dass die thermischen Belastungen abhängig vom Baumuster einen z.T. deutlichen Einfluss auf die Restfestigkeiten der Atemschutzflaschen haben. Höhere thermische Exposition ist, zumindest an den untersuchten Atemschutzflaschen, deutlich zu erkennen und die Flaschen können durch die zuständigen Gerätewarte leicht ausgesondert und ersetzt werden. Die thermischen Belastungen, wie sie im Rettungseinsatz auftreten, waren für die untersuchten Atemschutzflaschen und die Rettungskräfte nicht kritisch sind. Die langjährige Erfahrung etablierter Hersteller dürfte hier aber nicht ohne Einfluss sein. Es ist somit kein Grund erkennbar, von der Verwendung der leichteren Typ 4 Atemschutzflaschen abzuraten, wenn Atemschutzflaschen, die visuell erkennbare thermische Einwirkungen (Farbänderungen, Materialschmelzungen o.ä.) aufweisen, unmittelbar ersetzt werden. Die Ergebnisse an den FG zeigen, dass trotz hoher Temperaturen keine Selbstentzündung der Lithiumbatterien ausgelöst wird. Der Kapazitätsverlust der Batterien infolge der Belastung führt ebenfalls nicht zu einem Funktionsausfall. Es konnte gezeigt werden, dass die Kapazitätsbestimmung als zuverlässiges und geeignetes Kriterium für die Sicherheitsbewertung der Akkus herangezogen werden kann, wenn die Kapazitätsmessung bei gleichbleibenden Bedingungen (gleiche Raumtemperaturen, gleiche Messgeräte, etc.) stattfindet. Es wird empfohlen, die Akkus ab einer Restkapazität von unter 80% zu tauschen. Als schnelle und sehr einfache Überprüfung kann eine Sichtprüfung an den FG stattfinden. Die im Projekt verwendeten FG zeigten eine Verformung der Kunststoffhülle bei zu hohen Belastungen. N2 - The aim of the project was to determine the influence of the real temperature load on breathing apparatus cylinders and Lithium batteries in radio devices in firefighting operations by rescue services and to be able to better assess their effect on ageing and service life time as well as the potential health hazards and to derive guidelines for action. As part of this project, composite breathing air cylinders that had undergone different thermal ageing processes were systematically analysed with regard to their residual strength. as a second use case, lithium batteries used in radio devices were analysed with regard to the effect of critical temperatures above which thermal runaway of the batteries can occur. Critical temperature-time profiles were determined for these two important components, lithium batteries and composite breathing air cylinders, the effects for the user were analysed using suitable methods and the resulting hazards for the wearer were assessed. As a methodical approach, the actual temperature profiles previously determined by literature research were first verified in real tests and the laboratory loads were derived on this basis. In order to take into account the properties of composite breathing air cylinders made of fibre composites, sample groups were subjected to different thermal loads and examined with regard to their residual strength reduction and in comparison to thermally unloaded samples from two representative samples from different manufacturers. In addition to the static burst tests, combined ageing and residual strength tests were also carried out on cyclic loaded cylinders. The radio devices were subjected to both static and cyclic thermal loads with accompanying capacity measurements. The purpose of the static tests was to determine the maximum thermal load capacity of the batteries at which no failure occurs. In the cyclic tests, practical conditions were simulated as closely as possible in the laboratory. For this purpose, the batteries were repeatedly subjected to a load profile at a constant temperature and the residual capacity of the battery was measured after several intervals to determine the degradation. As a conclusion of the tests carried out on two representative types of breathing apparatus cylinders as part of this project, it can be concluded that the thermal loads have a sometimes significant influence on the residual strength of the breathing apparatus cylinders, depending on the type. Higher thermal exposure is clearly recognizable, at least on the breathing apparatus cylinders tested, and the cylinders can be easily remove and replaced by the responsible equipment maintainers. The thermal loads that occur during rescue operations were not critical for the tested breathing protection cylinders and the rescue teams. However, the many years of experience of established manufacturers should not be without influence here. There is therefore no reason to advise against the use of the lighter Type 4 breathing protection breathing apparatus cylinders if cylinders with visually recognizable thermal effects (color changes, material melting, etc.) are replaced immediately. The results on the radio devices showed that determination of the capacity can serve as a suitable criterion for the safety assessment for the batteries. The loss of capacity of the batteries as a result of the load also does not lead to a functional failure. The capacity determination can be used as a reliable and suitable criterion for the safety assessment of the batteries if the capacity measurement is carried out under constant conditions (same room temperatures, same measuring devices, etc.). It is recommended to replace the batteries when the remaining capacity is below 80%. A visual inspection of the radio devices can be carried out as a quick and very simple check. The radio devices used in the project showed deformation of the plastic casing when subjected to excessive loads. KW - Composite KW - Atemluftflaschen KW - Litiumbatterien KW - Funkgeräte KW - Thermische Belastung KW - Rettungskräfte KW - Feuerwehr KW - PSA KW - DGUV PY - 2024 UR - https://www.dguv.de/ifa/forschung/projektverzeichnis/ff-fp0462.jsp N1 - Abschlussbericht zum Vorhaben mit der Projekt-Nr. FF-FP 0462 (CoLiBri), Laufzeit 01.03.2021–29.02.2024, Bericht vom 15.04.2024 SP - 1 EP - 66 PB - Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) CY - Berlin AN - OPUS4-59877 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Duffner, Eric T1 - Aspekte der Bauteilprüfung, Bauteilsicherheit und Zulassung im Kompetenzzentrum H2SAFETY@BAM N2 - Der Vortrag zeigt den Weg des Themas Wasserstoff von Adolf Martens bis zum Kompetenzzentrum H2SafetyBAM, die zugehörigen Kompetenzfelder, deren Ziele und verantwortliche Personen. Der Hauptteil reflektiert den Aspekt des Markthochlaufes von Wasserstofftechnologien und zeigt einen Maßnahmenkatalog von der Risikosteuerung über die Konsequenzbegrenzung bis zu probabilistische Ansätzen in der Bewertung von Prüfergebnissen und der Wirkung von Mindestanforderungen. T2 - DVGW-Kongress H2-Sicherheit CY - Online meeting DA - 26.02.2022 KW - Wasserstoffspeicher KW - Markthochlauf KW - Monte-Carlo-Simulation KW - Druck-Volumen-Produkt KW - Alterung PY - 2022 AN - OPUS4-54609 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mair, Georg W. A1 - Duffner, Eric A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Betrachtung von Grenzwerten der Restfestigkeit von Composite-Druckgefäßen - Teil 3: Phänomene der Berstprüfung N2 - Die aktuelle Praxis, auch die wiederkehrende Prüfung von Druckgefäßen aus Verbundwerkstoffen primär auf die hydraulische Innendruckprüfung abzustellen, ist sowohl bezüglich der Schädigung der Prüfmuster als auch ihrer Aussagekraft kritisch zu bewerten. Entsprechend kommt durch die BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung zur Absicherung bei der Zulassung von Prüffristen für Composite-Druckgefäßen von mehr als fünf Jahren ein neuer Ansatz zur Anwendung. Er ermöglicht eine Zustandsabschätzung der Population eines Baumusters auf der Basis wiederholt betriebsbegleitend zerstörender Prüfungen. Ein wesentlicher Aspekt dieses Ansatzes ist die Prognose der sicheren Restlebensdauer. In Fällen, in denen diese nicht wie in den Teilen 1 und 2 beschrieben mittels hydraulischer Lastwechselprüfungen abgeschätzt werden kann, bleiben als Ersatz die Zeitstands- oder die Berstprüfung. Als Kombination aus diesen beiden Prüfungen schlägt die BAM die 'langsame Berstprüfung' vor. Zu diesem Prüfkonzept werden zahlreiche Ergebnisse dargestellt. Hierzu werden sowohl die Parameter der Prüfung wie auch die Art und Intensität der Vorschädigung künstlich gealterter Prüfmuster statistisch ausgewertet. Dies führt zum einen zu einer Bewertung der verschiedenen Belastungsarten aber auch zu der eindeutigen Empfehlung, die heute üblicherweise schnellen Berstprüfungen zum Nachweis der Festigkeit von Composite-Druckgefäßen am besten ganz zu ersetzen. KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Druckgefäße KW - Restfestigkeit KW - Degradation KW - Stichprobenprüfung KW - Hydraulische Berstprüfung KW - Lebensdauer KW - Druckanstiegsraten KW - Überlebenswahrscheinlichkeit KW - Lastwechselempfindlichkeit PY - 2012 SN - 2191-0073 VL - 2 IS - 11/12 SP - 43 EP - 50 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-27291 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kästle, Emanuel D. A1 - Duffner, Eric A1 - Popiela, Bartosz A1 - Ghaznavi, Ali T1 - Monitoring Failure of Composite Pressure Vessels with Acoustic Emissions N2 - Two carbon fiber reinforced type IV pressure vessels are subjected to step-wise pressurization until burst, while monitored using acoustic emissions (AE). Unlike most prior studies, AE data is collected throughout the entire damage progression. The vessels, manufactured with differing parameters, failed in distinct composite layers – A-type in the hoop layers and B-type in the helical layers. The AE signals are evaluated to study material degradation and identify fiber breaks as signs of critical damage accumulation. The signals are distributed randomly across the surface, with localized accumulation only minutes before rupture, close to the rupture plane. The difference in manufacturing parameters did not result in any clear difference in the AE activity. Felicity and Shelby ratios show consistent decline with increasing pressure, suggesting potential for damage assessment and burst prediction. It is discussed how these ratios are affected by coupling quality of the AE sensors, the shape of the pressurization profile and prior loadings. Different signal features based on the amplitude and the frequency content are extracted for a classification into failure mechanisms. Based on previous studies, AE signals corresponding to fiber breaks have a characteristic high-frequency spectrum and show a delay in occurrence, with an increase in the number of breaking fibers towards the end of the experiment. Indeed, high frequency signals tend to occur later and signals in specific peak-frequency ranges (350 – 400 kHz,  500 kHz) somewhat resemble the expected behavior. However, the dataset is too variable and too incongruent for any clear interpretations. Likely reasons are signal propagation effects, the complex composite structure, simultaneous occurrence of signals and measurement uncertainties. A review of relevant studies is provided to show that similar issues affect also previous works. Successfully identifying fiber breaks in large-scale, complex composite structures based on AE data, and turning this into an applicable health-monitoring technique, therefore remains a challenge. KW - Acoustic emission testing KW - Composite pressure vessels KW - Damage classification in fiber reinforced polymers KW - Felicity ratio KW - Composite failure PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654852 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-025-01319-1 SN - 0195-9298 VL - 45 IS - 1 SP - 1 EP - 19 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-65485 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Kolloquium der Abt. 3 - Schallemissionsprüfung an Faserverbund-Druckbehältern N2 - Übersicht über die Aktivitäten auf dem Gebiet der Schallemissionsprüfung an Faserverbunddruckbehältern in der Abteilung 3. T2 - Abteilungskolloquium der Abteilung 3 CY - BAM, Berlin, Germany DA - 13.11.2019 KW - Schallemission KW - Schallemissionsprüfung KW - Faserverbundbehälter KW - Druckbehälter PY - 2019 AN - OPUS4-49625 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Mair, Georg W. A1 - Munzke, Dorit A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Schukar, Marcus T1 - Lebensdauerversuche an Faserverbund-Druckbehältern überwacht mittels Schallemissionsprüfung und optischen Fasern N2 - Kurzfassung. Die meisten Faserverbundbehälter, die in Europa für den Transport gefährlicher Stoffe oder als Speicherbehälter für Wasserstoff oder Erdgas in Fahrzeugen Verwendung finden, werden für eine nicht begrenzte Lebensdauer ausgelegt. In regelmäßigen Abständen sind für diese Druckbehälter wiederkehrende Prüfungen vorgeschrieben, die in der Regel aus visuellen Inspektionen und hydraulischen Innendruckprüfungen bestehen. Die wiederkehrenden Prüfungen sind jedoch weder geeignet, die sichere Betriebsdauer festzulegen noch den Alterungszustand der Druckbehälter zu beurteilen. Aufgrund des weiter steigenden Drucks zur Kosten- und Gewichtsreduktion von Faserverbundbehältern und der damit einhergehenden Ausnutzung der existierenden Sicherheitsmargen gewinnen Methoden zur Beurteilung des Alterungsverhaltens dieser Druckbehälter immer mehr an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund wurde in der BAM das Vorhaben „Alterungsverhalten von Composite-Druckgefäßen mit Carbonfaser-Compositen unter gekoppelten Beanspruchungen (COD-AGE)“ gestartet, um die Alterung von Faserverbundbehältern mittels verschiedener zerstörungsfreier Prüfverfahren zu untersuchen. Die hier vorgestellten Ergebnisse wurden an einem Typ 4 Hybridbehälter mit Kunststoffliner gewonnen, in den im Rahmen des Herstellungsprozesses optische Glasfasern in verschiedenen Schichten integriert wurden. Der Behälter wurde mittels hydraulischem Innendruck und erhöhter Umgebungstemperatur zyklisch bis zum Lebensende belastet. Zwischen den einzelnen Lastsequenzen erfolgte eine an die wiederkehrende Prüfung im Betrieb angelehnte hydraulische Druckbelastung. Sowohl die hydraulische Alterung als auch die Druckrampen wurden mittels Schallemissionsprüfung (SEP) und verteilter faseroptischer Sensorik mit dem Ziel einer frühzeitigen Versagensvorhersage überwacht. Durch die Schallemissionsanalyse sollte untersucht werden, ob zum Lebensende hin ein signifikanter Anstieg der Schallemissionsaktivität und -intensität, unterteilt in verschiedene Lastbereiche, beobachtet werden kann. Zusätzlich zum kontinuierlichen Monitoring der Zyklierung sollten die Druckrampen separat untersucht werden, um hier Potenziale für die wiederkehrende Prüfung zu erkennen. T2 - 22. Kolloquium Schallemission und 3. Anwenderseminar Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Karlsruhe, Germany DA - 27.03.2019 KW - Faserverbund KW - Druckbehältern KW - Lebensdauerversuche KW - Schallemissionsprüfung PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-479534 SP - 1 EP - 10 PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-47953 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Lebensdauerversuche an Faserverbund-Druckbehältern überwacht mittels Schallemissionsprüfung und optischen Fasern N2 - Kurzfassung. Die meisten Faserverbundbehälter, die in Europa für den Transport gefährlicher Stoffe oder als Speicherbehälter für Wasserstoff oder Erdgas in Fahrzeugen Verwendung finden, werden für eine nicht begrenzte Lebensdauer ausgelegt. In regelmäßigen Abständen sind für diese Druckbehälter wiederkehrende Prüfungen vorgeschrieben, die in der Regel aus visuellen Inspektionen und hydraulischen Innendruckprüfungen bestehen [1]. Die wiederkehrenden Prüfungen sind jedoch weder geeignet, die sichere Betriebsdauer festzulegen noch den Alterungszustand der Druckbehälter zu beurteilen. Aufgrund des weiter steigenden Drucks zur Kosten- und Gewichtsreduktion von Faserverbundbehältern und der damit einhergehenden Ausnutzung der existierenden Sicherheitsmargen gewinnen Methoden zur Beurteilung des Alterungsverhaltens dieser Druckbehälter immer mehr an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund wurde in der BAM das orhaben „Alterungsverhalten von Composite-Druckgefäßen mit Carbonfaser-Compositen unter gekoppelten Beanspruchungen (COD-AGE)“ gestartet, um die Alterung von Faserverbundbehältern mittels verschiedener zerstörungsfreier Prüfverfahren zu untersuchen. Die hier vorgestellten Ergebnisse wurden an einem Typ 4 Hybridbehälter mit Kunststoffliner gewonnen, in den im Rahmen des Herstellungsprozesses optische Glasfasern in verschiedenen Schichten integriert wurden. Der Behälter wurde mittels hydraulischem Innendruck und erhöhter Umgebungstemperatur zyklisch bis zum Lebensende belastet. Zwischen den einzelnen Lastsequenzen erfolgte eine an die wiederkehrende Prüfung im Betrieb angelehnte hydraulische Druckbelastung. Sowohl die hydraulische Alterung als auch die Druckrampen wurden mittels Schallemissionsprüfung (SEP) und verteilter faseroptischer Sensorik mit dem Ziel einer frühzeitigen Versagensvorhersage überwacht. Durch die Schallemissionsanalyse sollte untersucht werden, ob zum Lebensende hin ein signifikanter Anstieg der Schallemissionsaktivität und -intensität, unterteilt in verschiedene Lastbereiche, beobachtet werden kann. Zusätzlich zum kontinuierlichen Monitoring der Zyklierung sollten die Druckrampen separat untersucht werden, um hier Potenziale für die wiederkehrende Prüfung zu erkennen. T2 - 22. Kolloquium Schallemission und 3. Anwenderseminar Zustandsüberwachung mit geführten Wellen CY - Karlsruhe, Germany DA - 27.03.2019 KW - Faserverbund KW - Druckbehältern KW - Lebensdauerversuche KW - Schallemissionsprüfung KW - Optische Fasern PY - 2019 AN - OPUS4-47955 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - Vorhaben Restlebensdauer von Composite-Atemluftflaschen N2 - Vorstellung möglicher Inhalte für ein geplantes Atemschutzvorhaben mit der BG RCI T2 - ESA-Tagung 2019 CY - Lübeck, Germany DA - 02.04.2019 KW - Atemschutz KW - Restlebensdauer KW - Thermische Betriebsbelastungen PY - 2019 AN - OPUS4-47956 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Jacobasch, Stefan A1 - Duffner, Eric A1 - Goedecke, Thomas A1 - Portella, Pedro Dolabella A1 - Mair, Georg W. A1 - Schendler, Thomas A1 - Gradt, Thomas A1 - Askar, Enis A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Schröder, Volkmar A1 - Maiwald, Michael A1 - Holtappels, Kai A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Unser Beitrag zum Thema Wasserstoff N2 - Die BAM ist nahezu über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg wissenschaftlich tätig. Von der sicheren und effizienten Wasserstofferzeugung (POWER-to-GAS), über die (Zwischen-)Speicherung von Wasserstoff in Druckgasspeichern bis hin zum Transport bspw. mittels Trailerfahrzeug zum Endverbraucher. Komplettiert werden die Aktivitäten der BAM durch die sicherheitstechnische Beurteilung von wasserstoffhaltigen Gasgemischen, die Verträglichkeitsbewertung von Werkstoffen bis hin zur Detektion von Wasserstoffkonzentrationen über geeignete Sensorik, auch mittels ferngesteuerter Messdrohnen (sog. UAV-Drohnen). Zudem untersucht die BAM proaktiv Schadensrisiken und Unfallszenarien für die Sicherheitsbetrachtung, um mögliche Schwachstellen aufzeigen und potenzielle Gefährdungen erkennen zu können. KW - Wasserstoff KW - Wasserstofferzeugung KW - Energiespeicherung KW - Gasdetektion KW - Risikoanalyse KW - Power-to-Gas KW - Explosionsschutz KW - Tribologie KW - Druckgasspeicher KW - Glasspeicher KW - Gassensorik KW - Mini-UAV PY - 2019 SP - 1 CY - Berlin AN - OPUS4-47960 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - John, Sebastian A1 - Auster, Jürgen A1 - Widjaja, Martinus Putra A1 - Duffner, Eric A1 - Mair, Georg W. T1 - NIP II - Forschungsvorhaben „DELFIN“ N2 - Überblick über Projektinhalte und -ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben Delfin „Erforschung alternativer Materialien und Fertigungsprozesse für kosten- und gewichtsreduzierte Druckbehälter aus endlosfaserverstärkten Kunststoff“ T2 - SAMPE Kolloquium CY - Online meeting DA - 15.01.2022 KW - Wasserstoff KW - Druckbehälter KW - Impact PY - 2022 AN - OPUS4-58064 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Wang, Bin A1 - Kriegsmann, Andreas T1 - WP8 RCS standardisation work, Probabilistic safety assessment & statistic N2 - Achievements within WP8 in the TAHYA Project during the first 18 month, including ongoing work and next steps. Including safety definition, introduction to probabilistic Approach, failure rate, consequence and risk Definition, introduction monte-carlo-Simulation. T2 - TAHYA Midterm review meeting CY - Brüssel, Belgium DA - 26.09.2019 KW - TAHYA project PY - 2019 AN - OPUS4-49191 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Schoppa, Andre T1 - Abteilung 3 und Arbeitsbereich „Themenfeld Energie Gase" N2 - Vorstellung der Aufgaben-/Forschungs- und Prüfungsschwerpunkte des Arbeitsbereichs "Themenfeld Energie Gase" T2 - Besuch Expertengruppe der BG RCI CY - BAM Berlin, Germany DA - 15.05.2019 KW - Arbeitsbereichs "Themenfeld Energie Gase" PY - 2019 AN - OPUS4-49199 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Kriegsmann, Andreas T1 - WP8 - RCS standardisation work N2 - Achievements and next steps within WP8 "RCS standardisation work" in the TAHYA Project. T2 - TAHYA Meeting PSB#2 CY - Saarburg, Germany DA - 11.06.2019 KW - TAHYA project PY - 2019 AN - OPUS4-49190 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Pressure cylinders for the transport of dangerous goods N2 - Introduction of the Department 3 and the competence and scientific focus of the working group focus area energy - gases for external visitors. T2 - Besuch einer Studentengruppe der AGH Krakau CY - BAM Berlin, Germany DA - 23.09.2019 KW - Introduction Department 3 KW - Focus area energy gases PY - 2019 AN - OPUS4-49193 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric T1 - System validation and safety aspects N2 - Overview of the achievements, issues and next steps with in TAHYA Project for WP5 T2 - TAHYA meeting PSB#2 CY - Saarburg, Germany DA - 11.06.2019 KW - TAHYA Project PY - 2019 AN - OPUS4-49188 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Kriegsmann, Andreas A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - WP5 - System validation phase and safety aspects N2 - Objectives, tasks, achievements, ongoing work and next steps within WP5 in the TAHYA Project during the first 18 month T2 - TAHYA Midterm review meeting CY - Brüssel, Belgium DA - 26.10.2019 KW - TAHYA project PY - 2019 AN - OPUS4-49192 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mair, Georg W. A1 - Becker, Ben A1 - Duffner, Eric A1 - John, Sebastian T1 - Storage systems for CGH2- systematic improvement of RC&s composite storage systems for compressed hydrogen - systematic improvement of regulations for more attractive storage units N2 - Hydrogen is an attractive energy carrier that requires high effort for safe storage. For ensuring safety they have to undergo a challenging approval process. Relevant standards and regulations for composite cylinders used for the transport of for on-board storage of hydrogen are currently based on deterministic (e.g. ISO 11119-3) or semi-probabilistic (UN GTR No. 13) criteria. This paper analysis the properties of such methods in regards to the evaluation of load cycle strength. Their characteristics are compared with the probabilistic approach of the BAM. Based on Monte-Carlo simulations, the available design range (mean value and scatter of strength criteria) of current concepts were exemplarily estimated. The aspect of small sample sizes is analysed and discussed with respect to the evaluation procedures. T2 - 10th International Conference on Sustainable Energy and Environmental Protection CY - Bled, Slovenia DA - 27.06.2017 KW - Probabilistic KW - Hydrogen KW - Composite KW - Cylinder KW - Regulations KW - Load cycles KW - GTR 13 KW - ISO 11119 PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-416820 SN - 978-961-286-054-7 DO - https://doi.org/10.18690/978-961-286-054-7 SP - 1 EP - 10 PB - University of Maribor Press CY - Maribor, Slovenia AN - OPUS4-41682 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Duffner, Eric A1 - Gregor, Christian A1 - Bohse, Jürgen T1 - Überwachung der Fertigungsqualität von Faserverbund - Druckbehältern mittels Schallemissionsprüfung N2 - Ziel der Untersuchung ist die Validierung einer Prüfmethodik zur Sicherung der Fertigungsqualität von Faserverbund – Druckbehältern unter realen Fertigungsbedingungen. Das Verfahren basiert auf Merkmalen und zulässigen Grenzwerten, die aus Schallemissionsverläufen bei der Erstdruckprüfung abgeleitet werden. Die Methodik konnte zuvor bereits erfolgreich an Faserverbund – Druckbehältern mit metallischem Liner getestet und patentiert werden. Mit den aktuellen Untersuchungen wurde die Möglichkeit des Erkennens von Fertigungsfehlern in Kohlenstofffaser/Glasfaser – Hybriddruckbehältern mit polymerem Liner evaluiert. Dazu wurden Faserverbund – Druckbehälter mittels Schallemissionsmessung bei einer hydraulischen Erstdruckprüfung überwacht, wie sie (ohne Schallemissionsprüfung) generell zur Qualitätssicherung nach der Fertigung von Faserverbund – Druckbehältern gefordert wird. An Druckbehältern aus einer Serienproduktion wurden die Schallemissionsverläufe registriert und die mittleren Merkmalswerte sowie deren Streuung als Referenz ermittelt. Diese werden mit den Schallemissionsverläufen von Druckbehältern mit gezielt eingebrachten Fertigungsfehlern verglichen. Bei den Fertigungsfehlern handelt es sich um Fehler, die in der Serienproduktion auftreten können und mit den Methoden der herkömmlichen Qualitätssicherung schwer oder gar nicht nachzuweisen sind. Alle untersuchten Druckbehälter wurden im Anschluss an die Erstdruckprüfung auf verschiedene Weise bis zum Versagen (Leckage, Bersten) beansprucht. Damit war es möglich, den tatsächlichen Einfluss der Fertigungsfehler auf den Berstdruck bzw. das Ermüdungsverhalten der Behälter zu verifizieren und die Aussagefähigkeit des Schallemissionsverfahrens zu beurteilen. T2 - 18. Kolloquium Schallemission CY - Wetzlar, Germany DA - 27.10.2011 KW - Faserverbund-Druckbehälter KW - Schallemissionsprüfung KW - Fertigungsüberwachung PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-247881 SN - 978-3-940283-37-5 IS - DGZfP-BB 131 (Vortrag 16) SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-24788 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kästle, Emanuel A1 - Duffner, Eric A1 - Ghaznavi, Ali T1 - DAVID Project meeting 23.09.2025 N2 - Yearly report on the DAVID project, presented in front of the consortial partners. The report shows the progress achieved by the DAVID project team at BAM in terms of testing newly developed carbon-fiber reinforced pressure vessels of type IV. T2 - DAVID project meeting CY - Berlin, Germany DA - 23.09.2025 KW - Acoustic Emission KW - Pressure Vessels KW - DAVID project KW - Damage monitoring KW - Fiber reinforced polymers PY - 2025 AN - OPUS4-65289 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -