TY - JOUR A1 - Sipilä, J. A1 - Auerkari, Pertti A1 - Malmén, Y. A1 - Heikkilä, A.-M. A1 - Vela-Wallenschus, Iris A1 - Krause, U. T1 - Experience and the unexpected:risk and mitigation issues for operating underground storage silos for coal-fired power plant N2 - Observed autoignition events and extinguishing the resulting smouldering fires in an underground storage system of a coal-fired power plant have provided insight into the array of contributing variables, and some experience on quantifying the risk with alternative scenarios of event initiation, progress and potential mitigation. Although the first attempts to quantify the risk suggest high sensitivity to the sequence of action taken after fire alarm, and no similar storage sites really exist, some recommended preventive, corrective and other mitigating activities can be at least partly defined and improved by using the cumulative experience and parallel efforts in other closed or underground storage sites. However, there are also so-called black (or at least grey) swans: unexpected events for which the facility may be poorly prepared for. In the case of the underground storage silos, such an event was experienced when incoming cold coal during a harsh winter season froze the sewer system that normally protects the stored coal from seepage water. With blocked normal bypass, the seepage water found its way to the coal silos and created large clumps of icy coal that blocked the coal conveyors. Although freezing weather is not unusual at high-latitude power plants, the common methods to combat freezing of coal are mainly useful for open storage sites and above-ground transport. Options for mitigation are discussed, as well as the event chain leading to an event that had never previously occurred. The case is discussed from the point of view of options to prepare for rare or unforeseen events. KW - Coal KW - Underground storage KW - Fire KW - Freezing KW - Risk KW - Mitigation PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1080/13669877.2012.729530 SN - 1366-9877 SN - 1466-4461 N1 - Geburtsname von Vela-Wallenschus, Iris: Vela, I. - Birth name of Vela-Wallenschus, Iris: Vela, I. SP - 1 EP - 14 PB - Taylor & Francis CY - London [u.a.] AN - OPUS4-28260 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Schröder, Volkmar A1 - Brandes, E. A1 - Krause, U. T1 - Bestimmungsverfahren sicherheitstechnischer Kenngrößen bei nichtatmosphärischen Bedingungen N2 - Es werden die Untersuchungsergebnisse für ein geeignetes Zündkriterium zur Bestimmung von Explosionsgrenzen bei nichtatmosphärischen Bedingungen vorgestellt. Dazu wurden für Anfangsdrücke bis 20 bar Zündversuche an den Explosionsgrenzen von CHL/Luft-, CaHg/Luft-, H2/Luft- und NHs/Luft-Gemischen in einem Autoklav mit Sichtscheibe durchgeführt. In der Auswertung wurden visuelle Zündkriterien und ein Druckschwellenkriterium miteinander verglichen. Weiterhin wurden Untersuchungen zum erforderlichen Mindesvolumen des Explosionsgefäßes in Abhängigkeit des Anfangsdrucks durchgeführt. Dazu wurden jeweils Zündversuche mit demselben Gemisch aus CH4 und Luft bei Anfangsdrücken bis 50 bar in Volumina zwischen 0,2 dm3 und 6,0 dm3 durchgeführt. T2 - 3. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztag / vfdb-Workshop CY - Magdeburg, Germany DA - 21.03.2013 KW - Kenngrößen KW - Nichtatmosphärische Bedingungen KW - Zündkriterium PY - 2013 SN - 978-3-00-041601-9 SP - 1 EP - 12 AN - OPUS4-28271 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Löhnert, Andrea A1 - Monreal, Nils A1 - Knaust, Christian A1 - Krause, U. ED - Zingoni, A. T1 - Numerical and experimental investigation of the toxicity and light extinction of fire smoke using experimental data from fire tests of polymers N2 - The Fractional Effective Dose model was used to predict the fire smoke toxicity numerically. In this context fire tests were carried out for three different building materials: polyurethane, flame retardant polyurethane and polyvinyl chloride. The fire tests were performed for flaming and smoldering combustion. The aim of the fire tests was to determine the light extinction, the smoke density and the combustion products at varying oxygen concentrations, different temperatures and different irradiance levels. The fire tests were performed in the German DIN-tube and also in the Cone Calorimeter. Stoichiometric coefficients at varying oxygen concentrations and temperatures were determined from measurements. With these stoichiometric coefficients reaction equations were defined and implemented in the Computational Fluid Dynamics (CFD) program, ANSYS CFX. The implemented reaction equations were used to account for different ventilation and temperature conditions in the simulation. The fire and smoke propagation was calculated numerically with CFD in the room corner test geometry. Equations to account for toxicity and light extinction were also implemented and were used to analyse the toxicity and the optical properties of fire smoke with CFD. T2 - Research and applications in structural engineering, mechanics and computation - 5th International conference on structural engineering, mechanics and computation CY - Cape Town, South Africa DA - 02.09.2013 PY - 2013 SN - 978-1-138-00061-2 SN - 978-1-315-85078-8 SP - 2003 EP - 2008 PB - CRC Press AN - OPUS4-29279 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Schröder, Volkmar A1 - Brandes, E. A1 - Krause, U. T1 - Zündkriterien für die Bestimmung von Explosionsgrenzen bei erhöhten Ausgangsdrücken N2 - Sicherheitstechnischen Kenngrößen stellen die Grundlage für die Bewertung von Explosionsrisiken in der chemischen Industrie dar, sowie für die Klassifizierung von gefährlichen Stoffen und Gütern. Sicherheitstechnische Kenngrößen sind, wie Stoff konstanten (z. B. Dichte, Siedepunkt) abhängig von Druck und Temperatur. Im Gegensatz zu Stoffkonstanten sind sicherheitstechnische Kenngrößen jedoch in unterschiedlichem Maße vom Bestimmungsverfahren abhängig. Einfluss können sowohl die Prüfapparatur (z. B. Zündgefäß, Zündquelle) als auch das Bestimmungsverfahren (vor allem das Kriterium) haben. Für die Anwendung im Explosionsschutz ist es erforderlich einheitliche und zuverlässige Werte für die Kenngrößen zu erhalten. Daher sind die Bestimmungsverfahren für Explosionskenngrößen in den meisten Fällen genormt. Sie sind in der Regel dem Geltungsbereich der europäischen Richtlinien 94/9/EG und 1999/92/EG zugeordnet. Wegen des Anwendungsbereiches der Richtlinien gelten bislang die meisten dieser genormten Bestimmungsverfahren (z. B. Explosionsgrenzen (EN 1839), Zündtemperatur (EN 14522)) nur für atmosphärische Bedingungen. Jedoch werden in der chemischen Industrie viele Prozesse mit anderen Oxidationsmitteln als Luft (z. B. reiner Sauerstoff, Distickstoffmonoxid) sowie bei höheren Drücken und Temperaturen durchgeführt. T2 - 11. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2013 KW - Kenngrößen KW - Nichtatmosphärische Bedingungen KW - Zündkriterium PY - 2013 SN - 978-3-86011-058-4 SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-29530 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne A1 - Scheid, Marc A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, U. T1 - Wie brand- und explosionsgefährlich sind Nanostäube? N2 - Die Nanotechnologie gilt als die Wachstumsbranche der nächsten Jahrzehnte. Nicht zuletzt ist diese Entwicklung der veränderten Eigenschaften der Materialien im Nanometerbereich zuzuschreiben. Das andersgeartete Verhalten solcher Stoffe und die daraus ableitbare Unkenntnis über die Interaktion dieser Materialien mit ihrer Umgebung erfordert eine intensive Auseinandersetzung mit der Thematik zur Risikoabschätzung. Deshalb wurden und werden z.B. die gesundheitlichen Wirkungen von nanoskaligen Materialien auf den menschlichen Organismus bereits in zahlreichen Studien und Forschungsvorhaben untersucht. Fundierte Erfahrungen und Erkenntnisse über Brand- und Explosionsgefahren bei der Herstellung und Handhabung von nanoskalig hergestellten brennbaren Materialien bzw. von Stoffen mit Partikelgrößen < µlpm liegen hingegen bisher kaum vor. Aufgrund von Erfahrungen mit Stäuben mit Partikelgrößen im Mikrometerbereich ist jedoch bekannt, dass Stoffe mit abnehmender Partikelgröße kritischer einzustufen sind, da beispielsweise ihre Explosionsheftigkeit und Zündempfmdlichkeit zunehmen. Die Explosionseigenschaften brennbarer Stäube werden durch sicherheitstechnische Kenngrößen beschrieben. Die Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen von Nanostäuben - welche die Grundlage für eine Gefährdungsbeurteilung und das Auslegen von Schutzmaßnahmen für Anlagen bilden - erfolgte bislang nur in geringem Umfang. Diese Untersuchungen wurden zudem großteils in Analogie zu den genormten Verfahren für Mikrostäube durchgeführt. Es wurde dabei jedoch nicht überprüft, ob die für Mikrostäube etablierten Prüfverfahren für eine sichere Bewertung des Brenn- und Explosionsverhaltens geeignet sind. Darüber hinaus kann es durch aus den Prüfapparaturen freigesetzten Staub zu einer Gesundheitsgefährdung der Mitarbeiter kommen. Da bisherige Untersuchungen zum Brand- und Explosionsverhalten von Nanostäuben den Oxidationsgrad der Proben nicht berücksichtigt haben, bestand die Vermutung, dass das Gefahrenpotential von Nanostäuben bislang unterschätzt werden könnte. Deshalb wurde ein modifizierter Prüfaufbau der Prüfapparatur 20-L Kugel entwickelt, um Nanostäube und deren Gefahrenpotential richtig einschätzen und der Kernfrage im Titel dieses Beitrages näher auf den Grund gehen zu können. Insbesondere metallische Nanostäube wurden bei den ersten Tests zur Bestimmung des Brand- und Explosionsverhaltens untersucht. Bei entsprechenden Stäuben ist zu erwarten, dass sich eine mögliche Oberflächenoxidation bzw. Passivierung besonders stark auf das Explosionsverhalten auswirken könnte. Darüber hinaus ist bekannt, dass metallische Stäube pyrophor reagieren oder sich aufgrund der hohen Scherkräfte bereites beim Eindüsen in die Versuchsapparatur entzünden können. Dies kommt gelegentlich bei Metallstäuben mit Medianwerten von wenigen Mikrometern vor. Da bei nanoskaligen Stäuben theoretisch wesentlich größere Oberflächen auftreten, ist davon auszugehen, dass sich dieses Verhalten bei solchen Stäuben verstärken könnte. Dies wurde von Wu et al. in für nanoskalige Eisen und Titanpartikel nachgewiesen. T2 - 11. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2013 PY - 2013 SN - 978-3-86011-058-4 IS - P-17 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-29533 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klippel, Alexander A1 - Schmidt, Martin A1 - Scheid, Marc A1 - Krause, U. T1 - Staubexplosionsschutz - Einfluss des Staubungsverhaltens auf druckentlastete Staubexplosionen T2 - 11. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 2013-11-07 PY - 2013 SN - 978-3-86011-058-4 IS - P-18 SP - 1 AN - OPUS4-29546 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beutel, R. A1 - Reinhardt, H.-W. A1 - Grosse, C. U. A1 - Glaubitt, A. A1 - Krause, Martin A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Algernon, Daniel A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Schickert, M. T1 - Performance Demonstration of Non-Destructive Testing Methods T2 - 9th European Conference on NDT CY - Berlin, Germany DA - 2006-09-25 KW - NDT-CE KW - Concrete KW - Ultrasonic echo KW - Impact-echo KW - Radar KW - Concrete cover of tendon ducts KW - Thickness measurement KW - Concrete slabs PY - 2006 SN - 3-931381-86-2 SP - 1(?) EP - 9(?) PB - European Federation for Non-Destructive Testing CY - Berlin AN - OPUS4-14382 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hachenberger, Y. U. A1 - Rosenkranz, Daniel A1 - Kromer, C. A1 - Krause, B. C. A1 - Dreiack, N. A1 - Kriegel, F. L. A1 - Kozmenko, E. A1 - Jungnickel, H. A1 - Tentschert, J. A1 - Bierkandt, F. S. A1 - Laux, P. A1 - Panne, Ulrich A1 - Luch, A. T1 - Nanomaterial Characterization in Complex Media - Guidance and Application N2 - A broad range of inorganic nanoparticles (NPs) and their dissolved ions possess a possible toxicological risk for human health and the environment. Reliable and robust measurements of dissolution effects may be influenced by the sample matrix, which challenges the analytical method of choice. In this study, CuO NPs were investigated in several dissolution experiments. Two analytical techniques (dynamic light scattering (DLS) and inductively-coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)) were used to characterize NPs (size distribution curves) time-dependently in different complex matrices (e.g., artificial lung lining fluids and cell culture media). The advantages and challenges of each analytical approach are evaluated and discussed. Additionally, a direct-injection single particle (DI sp)ICP-MS technique for assessing the size distribution curve of the dissolved particles was developed and evaluated. The DI technique provides a sensitive response even at low concentrations without any dilution of the complex sample matrix. These experiments were further enhanced with an automated data evaluation procedure to objectively distinguish between ionic and NP events. With this approach, a fast and reproducible determination of inorganic NPs and ionic backgrounds can be achieved. This study can serve as guidance when choosing the optimal analytical method for NP characterization and for the determination of the origin of an adverse effect in NP toxicity. KW - Nanon KW - Characterization KW - SpICP-MS KW - Matrix KW - Dissolution PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-572138 DO - https://doi.org/10.3390/nano13050922 VL - 13 IS - 5 SP - 1 EP - 19 AN - OPUS4-57213 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hachenberger, Y. U. A1 - Rosenkranz, D. A1 - Kriegel, Fabian L. A1 - Krause, B. A1 - Matschaß, René A1 - Reichardt, P. A1 - Tentschert, J. A1 - Laux, P. A1 - Jakubowski, Norbert A1 - Panne, Ulrich A1 - Luch, A. T1 - Tackling Complex Analytical Tasks: An ISO/TS-Based Validation Approach for Hydrodynamic Chromatography Single Particle Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry N2 - Nano-carrier systems such as liposomes have promising biomedical applications. Nevertheless, characterization of these complex samples is a challenging analytical task. In this study a coupled hydrodynamic chromatography-single particle-inductively coupled plasma mass spectrometry (HDC-spICP-MS) approach was validated based on the technical specification (TS) 19590:2017 of the international organization for standardization (ISO). The TS has been adapted to the hyphenated setup. The quality criteria (QC), e.g., linearity of the calibration, transport efficiency, were investigated. Furthermore, a cross calibration of the particle size was performed with values from dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM). Due to an additional Y-piece, an online-calibration routine was implemented. This approach allows the calibration of the ICP-MS during the dead time of the chromatography run, to reduce the required time and enhance the robustness of the results. The optimized method was tested with different gold nanoparticle (Au-NP) mixtures to investigate the characterization properties of HDC separations for samples with increasing complexity. Additionally, the technique was successfully applied to simultaneously determine both the hydrodynamic radius and the Au-NP content in liposomes. With the established hyphenated setup, it was possible to distinguish between different subpopulations with various NP loads and different hydrodynamic diameters inside the liposome carriers. KW - Single particle ICP-MS KW - Nanoparticle characterization KW - Nano-carrier KW - Iposomes KW - Hydrodynamic chromatography (HDC) KW - Validation PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-506609 DO - https://doi.org/10.3390/ma13061447 VL - 13 IS - 6 SP - 1 EP - 14 CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-50660 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weiler, L. A1 - Pfingsten, J. A1 - Eickhoff, H. A1 - Geist, I. A1 - Hilbig, H. A1 - Hornig, U. A1 - Kalbe, Ute A1 - Krause, K. A1 - Kautetzky, D. A1 - Linnemann, V. A1 - Gschwendtner, M. A1 - Lohmann, D. A1 - Overeem-Bos, E. A1 - Schwerd, R. A1 - Vollpracht, A. T1 - Improving consistency at testing cementitious materials in the Dynamic Surface Leaching Test on the basis of the European technical specification CENTS 16637–2 – Results of a round robin test N2 - The environmental impact assessment of materials is usually based on laboratory tests, mostly in combination with models describing the longterm fate of the substances of interest in the targeted environmental compartment. Thus, laboratory tests are the fundamental link to achieve appropriate assessment conclusions which makes it essential to generate consistent results. This just as applies to the leaching of cementitious materials. In Europe, the leaching behavior of monolithic building materials is tested in the Dynamic Surface Leaching Test following the specification CEN/TS 16637–2. An interlaboratory comparison on European level regarding this technical specification showed relatively high intra- and interlaboratory variations for the tested materials (monolithic copper slag and cement stabilized coal fly ash). Therefore the German Committee for Structural Concrete (DAfStb) framed a guideline to specify additional testing conditions for cementitious materials. To assess the possible improvement by this guidelines measures, a round robin test with 11 participants from Germany and the Netherlands was conducted. This work aims to provide insight into the factors to be considered in the testing of alkaline materials, including sample preparation, and highlights crucial procedures and their manifestation in the results. All evaluated parameters showed improved results compared to the earlier round robin test. The relative standard deviations for repeatability (RSDr) and reproducibility (RSDR) of the elements calcium, barium, antimony, chromium, molybdenum and vanadium, which are the parameters evaluated in both round robin tests, were RSDr = 4%, 4%, 2%, 5%, 5%, and 5% respectively (4% in average) for this work, in comparison to the European round robin test with an average RSDr of 29% (17%, 17%, 20%, 40%, 36%, and 42%). The RSDR improved from 41% (30%, 36%, 29%, 57%, 40%, and 56%) to 14% (12%, 8%, 6%, 28%, 15%, and 12%). CO2 ingress during testing and the inaccuracy of eluate analytics for concentrations close to the determination limits were identified as the main sources of error. KW - Environmental assessment KW - Leaching KW - Heavy metals KW - Round robin test KW - Building Material PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.114959 SN - 0301-4797 VL - 314 SP - 1 EP - 9 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-54647 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kaudelka, Sven A1 - Knaust, Christian A1 - Krause, U. T1 - Ansätze zur numerischen Berechnung von Brandeinwirkungen auf Bauteile N2 - Bei der Erstellung von brandschutztechnischen Nachweisen für Industriebauten werden häufig Ingenieurmethoden des Brandschutzes genutzt. Dazu zählen die Modellierung und Berechnung von Brandszenarien mittels numerischer Strömungsmechanik (computational fluid dynamics, CFD). In dieser Arbeit wurde ein auf numerischer Strömungs- und Strukturmechanik basierendes Verfahren zur brandschutztechnischen Bemessung von Bauteilen am Beispiel einer Industriehalle angewendet. Instationäre Temperaturverläufe aus der Heißgasschicht dienten dabei als Eingangswerte für die Bauteilberechnung. Aus den Ergebnissen wurde die äquivalente Branddauer berechnet, mit der die rechnerisch erforderlichen Feuerwiderstandsdauern der Bauteile bestimmt werden konnte. KW - Äquivalente Branddauer KW - Brandschutz im Industriebau KW - Feuerwiderstandsdauer KW - Numerische Strömungsmechanik KW - Numerische Strukturmechanik PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1002/cite.201500174 SN - 1522-2640 SN - 0009-286X VL - 88 IS - 8 SP - 1157 EP - 1168 PB - Wiley CY - Weinheim AN - OPUS4-38179 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Werrel, Martin A1 - Deubel, Jan A1 - Krüger, Simone A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Krause, U. T1 - The calculation of the heat release rate by oxygen consumption in a controlled-atmosphere cone calorimeter N2 - The standard cone calorimeter according to ASTM E 1354 and ISO 5660 enables reaction-to-fire tests to be performed in ambient atmospheric conditions. A controlled-atmosphere chamber modifies the standard apparatus in a way that allows tests to be performed in nonambient conditions as well. The enclosed chamber is placed underneath the standard exhaust hood and does not have a closed connection to the hood. With this open arrangement, the exhaust gases are diluted by excess air drawn in from the laboratory surroundings. Heat-induced changes in the consequential dilution ratio affect the calculation of fire quantities and, when neglected, lead to deviations of up to 30% in heat release rate. The paper introduces a test protocol and equations to calculate the heat release rate taking dilution effects into account. A mathematical correction is shown that compensates for the dilution effects while avoiding extensive mechanical changes in the equipment. KW - Controlled-atmosphere cone calorimeter KW - Heat release rate KW - Oxygen consumption KW - Cone calorimeter KW - Vitiation and ventilation control KW - Excess air PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1002/fam.2175 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 38 IS - 2 SP - 204 EP - 226 PB - Heyden CY - London AN - OPUS4-30317 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kaudelka, Sven A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Hauswaldt, S. A1 - Krause, U. T1 - Auswirkung von Zündquellen und Systembeschaffenheit auf das Brandverhalten EPS-basierter Wärmedämm-Verbundsysteme N2 - Gegenstand des Aufsatzes ist die experimentelle Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Zündquellen sowie der Systembeschaffenheit auf das Brandverhalten EPS-basierter Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS). Dazu wurden Brände ausgewertet, die mit EPS-basierten WDVS in Verbindung stehen. Ergebnis dieser Auswertung war, dass nicht wie bisher angenommen der Brand in dem Gebäude (z. B. der Wohnungsbrand), sondern vielmehr der Brand außerhalb des Gebäudes, insbesondere der des Abfallbehälters, das häufigste und kritischste Brandszenario für EPS-basierte WDVS darstellt. Daraufhin wurden an der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Brandversuche in der Single Burning Item-Prüfeinrichtung (SBI) an nicht intakten EPS-basierten WDVS-Ausschnitten durchgeführt. Mit zunehmender Beschädigungsgröße und -tiefe stieg die vom System freigesetzte Wärmefreisetzungsrate an. Zusätzlich werden Brandversuche eines Sockelbrandszenarios mit einer abfallbehälteräquivalenten Brandlast vorgestellt. Aus den Brandversuchen werden Empfehlungen zur Verbesserung der Systemsicherheit abgeleitet.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- The influence of different ignition sources and conditions of the systems on the fire behaviour of external thermal insulating systems (ETICS) have been investigated experimentally. As a basis of the investigations real cases with EPS based ETICS have been analysed. The analysis showed that the fire in front of the building is the most common and critical fire scenario for these systems. These fires are often caused by waste containers. This result contradicts the former common assumption that the fire inside the building is the most critical fire scenario for ETICS. Intermediate scale experiments in the Single Burning Item (SBI) test apparatus have been performed at BAM with ETICS specimens. The render of the systems was partially damaged. The measured heat release rate of the specimens increased significantly with size and depths of the damages. Additionally results of large scale experiments with a waste container equivalent ignition source are presented and recommendations to enhance fire safety of these systems are given. KW - Fassaden KW - Wärmedämm-Verbundsystem (WDVS) KW - Expandiertes Polystyrol (EPS) KW - Brandverhalten von Baustoffen KW - Bemessungsbrandszenario KW - Sockelbrand KW - Abfallbehälter KW - ET/CS KW - External thermal insulation composite system KW - Expanded polystyrene KW - Waste containers KW - Released heat rate KW - Plinths-based fire scenario KW - Single burning item test KW - Single Burning Item-Prüfeinrichtung (SBI) KW - Wärmefreisetzungsrate KW - DIBt-Empfehlung KW - Façades KW - Brandschutz - Fire protection engineering PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1002/bapi.201510023 SN - 0171-5445 SN - 1437-0980 VL - 37 IS - 4 SP - 205 EP - 212 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-33835 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werrel, Martin A1 - Deubel, Jan A1 - Krüger, Simone A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Antonatus, E. A1 - Krause, U. A1 - Duerler, F. T1 - Use and benefit of a controlled-atmosphere cone calorimeter N2 - A controlled-atmosphere cone calorimeter that is built by modifying the Standard apparatus with the addition of a controlled-atmosphere chamber offers a time- and cost-saving approach for reaction-to-fire testing in vitiation- and ventilation-controlled atmospheres. Due to the design of the added enclosure no mechanical changes on cone calorimeter’s Standard ductwork are required. This offers some advantages but also important limitations. The design has an open connection between the outlet of the added enclosure and the cone calorimeter’s exhaust hood. Therefore, sufficient ambient air from the laboratory surroundings is drawn into the System to introduce effects which have the potential to affect test results significantly. A procedure which is is suitable to consider physical effects of the ambient air on the calculation of the heat release rate is presented as well as initial results of an application towards toxic potency assessment. Signs for Chemical effects of the ambient air such as post reactions are shown but subject of an ongoing work. T2 - Fire and materials 2013 - 13th International conference and exhibition CY - San Francisco, CA, USA DA - 28.01.2013 KW - Controlled-atmosphere cone calorimeter KW - Heat release rate KW - Oxygen consumption KW - Smoke toxicity PY - 2013 SP - 273 EP - 286 PB - Interscience Communications CY - London, UK AN - OPUS4-27707 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja A1 - Krause, U. T1 - Comparative study of evacuation dynamics using a lecturer room N2 - Computer simulation tools were used to evaluate pedestrian movement. This study compares the reliability of three simulation tools and the calculation method by Predtetschenski und Milinski with a controlled evacuation exercise of a lecturer room. The comparison shows that each simulation tool used underestimate the total evacuation time and that an indicator for a low level of fitness does not necessarily lead to a long evacuation time. Results revealed that calibration of simulation tools is required to model heterogeneous population properly. Therefore, further experiments with a realistic, heterogeneous composition of participants have to be made. T2 - 6th international symposium on human behaviour in fire 2015 CY - Cambridge, UK DA - 28.09.2015 KW - Pedestrian KW - Simulation KW - Evacuation KW - Heterogeneous groups PY - 2015 SN - 978-0-9933933-0-3 SP - 667 EP - 670 AN - OPUS4-34549 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geoerg, Paul A1 - Rost, M. A1 - Krause, U. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Vergleichende Untersuchung zur Personensicherheit am Beispiel eines Seminarraumes N2 - Um den Anforderungen der Bauordnung an den Brandschutz für Gebäude gerecht zu werden, sind bauliche Anlagen so zu errichten und zu betreiben, dass der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch vorgebeugt, die Rettung von Menschen und Tieren sowie wirksame Löscharbeiten ermöglicht werden. Hierbei besteht, einer steigenden Komplexität sowie einem differenzierten Nutzungskonzept öffentlicher Gebäude geschuldet, häufig die Notwendigkeit von normativen Vorgaben abzuweichen und dennoch ein gleichwertiges Sicherheitsniveau nachzuweisen. Es werden Personensimulationsmodelle eingesetzt, die einerseits das Vorhandensein eines Schutzzielniveaus durch die Abbildungen von Personenbewegungen nachweisen können und andererseits durch Parametervariation eine szenarienabhängige Betrachtung ermöglichen. Der vorliegende Beitrag vergleicht die Ergebnisse einer kleinskaligen Evakuierungsübung mit drei mikroskopischen Personensimulationsmodellen und geht der Frage nach der Aussagekraft dieser Bewertungsmethode nach. Es zeigt sich, dass die alleinige Betrachtung absoluter Entleerungszeiten keine zuverlässige Beurteilungsgrundlage für das komplexe Schutzziel Personensicherheit darstellt. T2 - 4. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztag / 3. vfdb-Workshop Brandschutzforschung CY - Magdeburg, Germany DA - 26.03.2015 KW - Evakuierung KW - Routenwahl KW - Fußgänger KW - Sicherheit KW - Simulation PY - 2015 SN - 978-3-00-048960-0 SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-33123 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zinke, R. A1 - Virothi, N. A1 - Köhler, F. A1 - Klippel, A. A1 - Schalau, Sebastian A1 - Krause, U. T1 - Experimental measurement of initial evaporation mass flows from gasoline spills and comparison with empirical models N2 - In this paper, we investigate the evaporation mass flow originating from spills of gas-oline. Large spills of gasoline may form during partial or complete roof sinkings or inthe case of perforations at various deck fittings at external floating roof tanks usedfor the storage. Additionally, spills may form in the retention area in the case of leak-ages at pipes or at the hull. The aim is to predict the order of magnitude of real-scaleevaporation mass flow. The determined evaporation mass flows will be used in arelated project as input values for subsequent dispersion modeling in the vicinity ofthe tanks. This is relevant for questions of fire and explosion protection as well as forenvironmental protection aspects in tank farms or refineries, which use externalfloating roof tanks. The measurements presented in this paper were compared withpredictions by empirical models and investigations of evaporations from small floorspills, round-bottom flask, or from Petri dishes published in the literature. The maingoal of this paper is to test the applicability of empirical models to provide reasonableevaporation mass flows as input for CFD dispersion simulations. KW - Spill evaporation PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-504322 DO - https://doi.org/10.1002/prs.12128 VL - 39 IS - 3 SP - e12128 PB - Wiley Online Libary AN - OPUS4-50432 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Sebastian A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Krause, U. T1 - CFD-Simulation von Schwergasausbreitungen N2 - Um die Ausbreitung von Schwergaswolken infolge störfallbedingter Freisetzungen in bebautem Gelände besser vorhersagen zu können, wird eine praxisorientierte Methode zur numerischen Simulation von Schwergasausbreitungen vorgestellt. T2 - 15. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Brunswick, Germany DA - 21.05.2019 KW - Explosionsschutz KW - CFD KW - Schwergas KW - Gasausbreitung PY - 2019 DO - https://doi.org/10.7795/210.20190521G SP - 1 EP - 10 PB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) AN - OPUS4-48940 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zakel, S. A1 - Schröder, Volkmar A1 - Askar, Enis A1 - Gabel, D. A1 - Hirsch, W. A1 - Kleinert, J. A1 - Krause, U. A1 - Krietsch, Arne A1 - Meistes, J. A1 - Sachtleben, A. A1 - Schmidt, Martin T1 - Sicherheitstechnische Kenngrößen des Explosionsschutzes von hybriden Stoffgemischen - Normungsfähige Bestimmungsverfahren N2 - In diesem Verbundvorhaben werden standardisierte Messverfahren für hybride Gemische erarbeitet, die der Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen des Explosionsschutzes dienen. Unter einem hybriden Gemisch wird dabei ein mehrphasiges System aus Brenngas oder brennbarem Dampf, sowie Luft und brennbarem Staub verstanden. Die Veröffentlichung der Ergebnisse erfolgt in einem Abschlussbericht und als DIN-Spezifikation (DIN SPEC). Diese DIN SPEC versetzt Prüfinstitute und Industrie in die Lage, Explosionsgefahren beim Betrieb technischer Anlagen mit hybriden Gemischen einzuschätzen und damit Prozesse sowohl sicherer als auch effizienter zu steuern. Dieses Projekt wird im Rahmen des WIPANOProgramms (Wissens- und Technologietransfer durch Patente und Normen) vom BMWi gefördert. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Hybride Gemische KW - Normung PY - 2019 SN - 978-3-89746-220-5 SP - 73 CY - Frankfurt am Main AN - OPUS4-49954 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Dejian A1 - Zhao, P. A1 - Spitzer, Stefan A1 - Krietsch, Arne A1 - Amyotte, P. A1 - Krause, U. T1 - A review on hybrid mixture explosions: Safety parameters, explosion regimes and criteria, flame characteristics N2 - The hybrid mixture of combustible dusts and flammable gases/vapours widely exist in various industries, including mining, petrochemical, metallurgical, textile and pharmaceutical. It may pose a higher explosion risk than gas/vapor or dust/mist explosions since the hybrid explosions can still be initiated even though both the gas and the dust concentration are lower than their lower explosion limit (LEL) values. Understanding the explosion threat of hybrid mixtures not only contributes to the inherent safety and sustainability of industrial process design, but promotes the efficiency of loss prevention and mitigation. To date, however, there is no test standard with reliable explosion criteria available to determine the safety parameters of all types of hybrid mixture explosions, nor the flame propagation and quenching mechanism or theoretical explanation behind these parameters. This review presents a state-of-the-art overview of the comprehensive understanding of hybrid mixture explosions mainly in an experimental study level; thereby, the main limitations and challenges to be faced are explored. The discussed main contents include the experimental measurement for the safety parameters of hybrid mixtures (i.e., explosion sensitivity and severity parameters) via typical test apparatuses, explosion regime and criterion of hybrid mixtures, the detailed flame propagation/quenching characteristics behind the explosion severities/sensitivities of hybrid mixtures. This work aims to summarize the essential basics of experimental studies, and to provide the perspectives based on the current research gaps to understand the explosion hazards of hybrid mixtures in-depth. KW - Hybrid mixtures KW - Explosion protection KW - Safety characteristics PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2022.104969 SN - 0950-4230 VL - 82 SP - 1 EP - 54 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-56856 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Spitzer, Stefan A1 - Askar, Enis A1 - Benke, Alexander A1 - Cloney, C. A1 - D’Hyon, S. A1 - Dufaud, O. A1 - Dyduch, Z. A1 - Gabel, D. A1 - Geoerg, P. A1 - Heilmann, V. A1 - Jankuj, V. A1 - Jian, W. A1 - Krause, U. A1 - Krietsch, Arne A1 - Mynarz, M. A1 - Norman, F. A1 - Skrinsky, J. A1 - Taveau, J. A1 - Vignes, A. A1 - Zakel, S. A1 - Zhong, S. T1 - 1st international round robin test on safety characteristics of hybrid mixtures N2 - There is no applicable existing standard for the determination of safety characteristics for hybrid mixtures. While developing a new standard in a joint research project in Germany first results from parameter studies led to a standard procedure that can be adopted by laboratories that are already testing dusts in the so called 20L-sphere with as little additional effort as necessary. In fact, one of the main objectives of this research project was to keep modifications and adjustments from the generally accepted dust testing procedures as easy and minimal as possible so as to limit potential deviations from one laboratory to another. In this first round robin test on hybrid mixtures ever, with methane as gas component and a specific corn starch as dust sample, the practicality of the whole procedure, the scattering of the results and the deviation between the testing apparatuses is investigated. This paper summarizes the experimental procedure adopted and objectives of the first round-robin phase involving three of the four original German companies, plus volunteering laboratories from Australia, Belgium, Czech Republic, France, Poland and P.R. China. The results will have an impact on the new standard and may lead to robust data for later simulation purposes. KW - Hybrid mixtures KW - 20L-sphere KW - Round robin test KW - Turbulent combustion PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2022.104947 SN - 0950-4230 VL - 81 SP - 1 EP - 8 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-56516 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -