TY - CONF A1 - Algernon, A. A1 - Walther, A. A1 - Denzel, W. A1 - Ebsen, B. A1 - Feistkorn, S. A1 - Friese, M. A1 - Grosse, C. A1 - Kathage, S. A1 - Kessler, S. A1 - Köpp, Christian A1 - Krause, M. A1 - Maack, Stefan A1 - Schickert, M. A1 - Taffe, A. A1 - Timofeev, Juri A1 - Wilcke, M. A1 - Wolf, J. T1 - Qualitätssicherung und Validierung der Anwendung zerstörungsfreier Prüfungen von Stahlbetonbauteilen im Bauwesen N2 - Stahlbetontragwerke sind eine wichtige Konstruktionsweise im Bauwesen und ein wachsendes Anwendungsfeld für die Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP). Zur Sicherung der Tragsicherheit, strukturellen Integrität, Bestimmung von Geometrien und zur Detektion konstruktiver Elemente wie z.B. Bewehrung, Verankerungen und Spannkanälen besitzen zerstörungsfreie Prüfverfahren in diesem Bereich inzwischen große Relevanz. Durch den bislang erreichten Fortschritt in der Forschung und Entwicklung haben moderne akustische und elektromagnetische Verfahren eine beachtliche Leistungsfähigkeit erreicht. Von Geräteherstellern sind diese in kommerziellen Produktserien umgesetzt worden und finden eine zunehmend breite Anwendung in der Praxis. In einigen anderen Anwendungsgebieten, in denen die ZfP bereits fester Bestandteil von Überwachungen ist, wie z.B. im Maschinenbau und insbesondere in der Kerntechnik und der Luftfahrt, existieren umfangreiche Qualitätssicherungssysteme für die konforme Anwendung und zuverlässige Einbeziehung der ZfP. Dem relativ jungen Entwicklungsstadium moderner ZfP für Stahlbetonbauteile entsprechend müssen solche Konzepte im Bauwesen erst noch entwickelt bzw. implementiert werden. Dementsprechend hat sich der Unterausschuss Qualitätssicherung (UA- S) des Fachausschusses ZfP im Bauwesen (ZfPBau) die Definition und Verbesserung der Qualität von ZfP-Anwendungen sowie insbesondere die verfahrensunabhängige Standardisierung von Prüfprozeduren und statistische Absicherung der Prüfergebnisse zum Ziel gemacht. Die aktuellen Arbeitsfelder beinhalten die Entwicklung praxisgerechter Konzepte für Prüfprozeduren und deren Erprobung in einem Ringversuch sowie die Konzeption von Testkörpern hinsichtlich unterschiedlicher Aspekte wie Parameterstudien, Validierung, Kalibrierung und Simulation. Dabei werden Ansätze anderer Branchen durchaus einbezogen, die Anpassung an die spezifischen Bedürfnisse und Gegebenheiten des Bauwesens wird jedoch als wesentlich angesehen und stellt somit eine wichtige Vorgabe dar. Da die Tätigkeiten nicht auf einzelne Verfahren begrenzt sind, müssen generelle Vorgehensweisen entwickelt werden, die sich auf die jeweiligen Verfahren konkretisieren lassen. Der Vortrag gibt hierzu erste Einblicke in die Arbeit des Ausschusses. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Beton KW - Qualitätssicherung KW - Validierung PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-472417 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-47241 LA - deu 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 - TY - JOUR A1 - Juling, S. A1 - Niedzwiecka, A. A1 - Böhmert, L. A1 - Lichtenstein, D. A1 - Selve, S. A1 - Braeuning, A. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Krause, E. A1 - Lampen, A. T1 - Protein Corona Analysis of Silver Nanoparticles Links to Their Cellular Effects N2 - The breadth of applications of nanoparticles and the access to food-associated consumer products containing nanosized materials lead to oral human exposure to such particles. In biological fluids nanoparticles dynamically interact with biomolecules and form a protein corona. Knowledge about the protein corona is of great interest for understanding the molecular effects of particles as well as their fate inside the human body. We used a mass spectrometry-based toxicoproteomics approach to elucidate mechanisms of toxicity of silver nanoparticles and to comprehensively characterize the protein corona formed around silver nanoparticles in Caco-2 human intestinal epithelial cells. Results were compared with respect to the cellular function of proteins either affected by exposure to nanoparticles or present in the protein corona. A transcriptomic data set was included in the analyses in order to obtain a combined multiomics view of nanoparticle-affected cellular processes. A relationship between corona proteins and the proteomic or transcriptomic responses was revealed, showing that differentially regulated proteins or transcripts were engaged in the same cellular signaling pathways. Protein corona analyses of nanoparticles in cells might therefore help in obtaining information about the molecular consequences of nanoparticle treatment. KW - Silver nanoparticles KW - Protein KW - Small-angle X-ray scattering KW - SAXS PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1021/acs.jproteome.7b00412 SN - 1535-3893 SN - 1535-3907 VL - 16 IS - 11 SP - 4020 EP - 4034 PB - Americal Chemical Society AN - OPUS4-42688 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Jansen, D. A1 - Bald, S. A1 - Birbaum, J. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Krause, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Pichottka, S. A1 - Scherkenbach, M. A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Villaret, K. A1 - Wöllenstein, J. T1 - Sensorik zur Substanzbewertung von Straßen N2 - Das vorliegende Arbeitspapier stellt den Stand des Wissens und der Forschung zum Einsatz von Sensorik in Straßenbefestigungen zur Erfassung von Eingangsgrößen und Merkmalen für die Substanzbewertung zusammenfassend dar. Unter Sensorik versteht dieses Arbeitspapier ganz allgemein technische Einrichtungen, mit denen man die Werte von physikalischen Größen erfassen und zur Interpretation darstellen kann. KW - Sensorik KW - Beton KW - Asphalt KW - Messkette KW - Zustandsbewertung PY - 2022 SN - 978-3-86446-314-3 SP - 1 EP - 28 PB - Forschungsgemeinschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V. CY - Köln AN - OPUS4-54530 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Jansen, D. A1 - Bald, S. A1 - Birbaum, J. A1 - Küttenbaum, Stefan A1 - Krause, J. A1 - Maack, Stefan A1 - Pichottka, S. A1 - Scherkenbach, M. A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Villaret, K. A1 - Wöllenstein, J. T1 - Sensors for the structural assessment of roads N2 - This working paper summarises the current state of knowledge and research on the application of sensors in road pavements, designed to record input quantities and characteristics for structural assessment. In this working paper, sensors generally refer to technical equipment that can used to record the values of physical quantities and display them for interpretation. The working paper deals with every type of sensor that is permanently connected to the road, i.e. sensors that are installed – in the bound and unbound courses of the superstructure as well as in the sub-base/sub-structure, – next to or above the road (for example on masts) and can contribute to structural recording and its subsequent assessment. This can also include sensors that are primarily used for a different purpose (e.g. traffic control). However, this working paper only describes the application of sensors that are installed primarily for other purposes for the sake of completeness; special publications (e.g. Notes on detection technologies in road traffic) are available for the respective installation situations. KW - Asphalt KW - Concrete KW - Measurement chain KW - Sensor technology KW - Condition assessment PY - 2024 SP - 1 EP - 36 PB - Forschungsgemeinschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V. CY - Köln AN - OPUS4-60084 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Krause, Martin A1 - Müller, W. A1 - Crail, S. T1 - Zerstörungsfreie Risscharakterisierung in Betonbauteilen mit Ultraschall N2 - Die Risstiefenbestimmung in Festen Fahrbahnen ist hinsichtlich der Dauerhaftigkeit der Konstruktion von wesentlichem Interesse. Im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens mit der DB AG wurden aus der Literatur bekannte Ansätze bewertet und darauf aufbauend ein Verfahren zur bildgebenden Rissdarstellung entwickelt. Rissüberbrückende Bewehrung sowie Kontaktstellen zwischen den Rissflanken wirken als Schallbrücken und erschweren die Risscharakterisierung, wie bei einem Einsatz an einer Betriebserprobungsstrecke festgestellt wurde. Ein aus der Literatur bekanntes Verfahren der einfachen Laufzeitmessung erwies sich für die Tiefenbestimmung von realen verunreinigten Rissen als ungeeignet. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen CY - Leipzig, Germany DA - 25.10.2001 PY - 2001 VL - 76-CD SP - 1 EP - 10 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-1188 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moritz, W. A1 - Krause, S. A1 - Roth, U. A1 - Klimm, D. A1 - Lippitz, Andreas T1 - Re-activation of an all solid state oxygen sensor N2 - The silicon based semiconductor structure Si/SiO2/Si3N4/LaF3/Pt can be used as a potentiometric oxygen sensor working at room temperature. A thermal re-activation can be applied to overcome the earlier disadvantage of an increase in response time with continuous use. Using the Pt gate electrode as a resistive heater, very short electrical high-power pulses can be applied. A heating time as short as 300 ns was sufficient for the re-activation of the sensor. This way, only the sensitive thin layer system LaF3/Pt was heated, and the whole sensor was at room temperature immediately after heating. Impedance spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and quadruple mass spectrometric (QMS)–thermogravimetry (TG) were used to investigate the mechanism of deterioration in dynamic sensor behaviour and re-activation. The formation of hydrated carbonate and the desorption of CO2 and H2O have been shown to be the causes. KW - Chemical sensor KW - Thermal treatment KW - Activation KW - LaF3 KW - Pt PY - 2001 DO - https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)00993-X SN - 0003-2670 SN - 1873-4324 SN - 0378-4304 VL - 437 SP - 183 EP - 190 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-6836 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wessling, S. A1 - Kessels, W. A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, Ulrich T1 - Investigating dynamic underground coal fires by means of numerical simulation N2 - Uncontrolled burning or smoldering of coal seams, otherwise known as coal fires, represents a worldwide natural hazard. Efficient application of fire-fighting strategies and prevention of mining hazards require that the temporal evolution of fire propagation can be sufficiently precise predicted. A promising approach for the investigation of the temporal evolution is the numerical simulation of involved physical and chemical processes. In the context of the Sino-German Research Initiative ‘Innovative Technologies for Detection, Extinction and Prevention of Coal Fires in North China,’ a numerical model has been developed for simulating underground coal fires at large scales. The objective of such modelling is to investigate observables, like the fire propagation rate, with respect to the thermal and hydraulic parameters of adjacent rock. In the model, hydraulic, thermal and chemical processes are accounted for, with the last process complemented by laboratory experiments. Numerically, one key challenge in modelling coal fires is to circumvent the small time steps resulting from the resolution of fast reaction kinetics at high temperatures. In our model, this problem is solved by means of an ‘operator-splitting’ approach, in which transport and reactive processes of oxygen are independently calculated. At high temperatures, operator-splitting has the decisive advantage of allowing the global time step to be chosen according to oxygen transport, so that time-consuming simulation through the calculation of fast reaction kinetics is avoided. Also in this model, because oxygen distribution within a coal fire has been shown to remain constant over long periods, an additional extrapolation algorithm for the coal concentration has been applied. In this paper, we demonstrate that the operator-splitting approach is particularly suitable for investigating the influence of hydraulic parameters of adjacent rocks on coal fire propagation. A study shows that dynamic propagation strongly depends on permeability variations. For the assumed model, no fire exists for permeabilities k < 10-10 m2, whereas the fire propagation velocity ranges between 340 m a-1 for k = 10-8 m2, and drops to lower than 3 m a-1 for k = 5 × 10-10 m2. Additionally, strong temperature variations are observed for the permeability range 5 × 10-10 m2 < k < 10-8 m2. KW - Numerical solutions KW - Underground coal fires KW - Hydrothermal systems PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2007.03568.x SN - 0956-540X SN - 1365-246X VL - 172 IS - 1 SP - 439 EP - 454 PB - Blackwell CY - Oxford AN - OPUS4-16649 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Österle, Werner A1 - Krause, S. A1 - Moelders, Theodor A1 - Neidel, A. A1 - Oder, Gabriele A1 - Völker, J. T1 - Influence of heat treatment on microstructure and hot crack susceptibility of laser-drilled turbine blades made from René 80 N2 - Turbine components from conventionally cast nickel-base alloy René 80 show different hot cracking susceptibilities depending on their heat treatment conditions leading to slightly different microstructures. Electron probe micro-analysis, focused ion beam technique and analytical transmission electron microscopy were applied to reveal and identify grain boundary precipitates and the γ–γ'-microstructure. The distribution of borides along grain boundaries was evaluated statistically by quantitative metallography. The following features could be correlated with an increase of cracking susceptibility: i) Increasing grain size, ii) increasing fraction of grain boundaries with densely spaced borides, iii) lack of secondary γ'-particles in matrix channels between the coarse cuboidal γ'-precipitates. The latter feature seems to be responsible for linking-up of cracked grain boundary precipitates which occurred as an additional cracking mechanism after one heat treatment, whereas decohesion at the boride-matrix-interface in the heat affected zone of laser-drilled holes was observed for both heat treatments. KW - Turbine blades KW - Nickel-base superalloy KW - Laser drilling KW - Hotcrack susceptibility KW - Grain boundary precipitates PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1016/j.matchar.2008.01.021 SN - 1044-5803 SN - 1873-4189 VL - 59 IS - 11 SP - 1564 EP - 1571 PB - Elsevier CY - New York, NY AN - OPUS4-17932 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krause, Ulrich A1 - Wappler, Mike A1 - Radzewitz, S. A1 - Ferrero, Fabio T1 - On the minimum ignition temperature of dust clouds T2 - 6th International Symposium on hazards, prevention, and mitigation of industrial explosions CY - Halifax, Canada DA - 2006-08-27 KW - Dust explosions KW - Ignition KW - Hot surfaces KW - Minimum ignition temperature PY - 2006 VL - 1 SP - 68 EP - 76 PB - Dalhousie University CY - Halifax AN - OPUS4-12787 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schulze, S. A1 - Mayer, K. A1 - Krause, Martin T1 - Spannbetonuntersuchung mit bildgebenden Ultraschallecho-Verfahren N2 - Beim Einsatz von Ultraschallecho-Methoden in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen stellt die Untersuchung von Spannbetonkonstruktionen eine der anspruchsvollsten Aufgaben für Wissenschaft und Technik dar. Das inhomogene Gefüge aus Beton, schlaffer Bewehrung und – aus Hüllrohr, Spannlitzen und Verpressmörtel bestehenden – Spanngliedern erfordert eine Optimierung von Messtechnik und Auswertesoftware, um verwertbare Aussagen zum Verpresszustand der Hüllrohre zu erhalten. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Grundlagen der bildgebenden Darstellung von US-Echo-Daten, die Untersuchung und Datenauswertung an Probekörpern sowie ein Fallbeispiel aus der Praxis. Dabei erweist sich insbesondere die Phasenauswertung zur qualitativen Unterscheidung von Reflektoren als nützlich. Das Prinzip wird erläutert, und es werden Teile eines interaktiven, auf der SAFT-Methode basierenden Softwarepakets vorgestellt. Mit dieser Software können die großflächig gewonnenen Ultraschalldaten auf herkömmlichen PCs oder mobilen Computern zu zwei- und dreidimensionalen Rekonstruktionen berechnet, analysiert und visualisiert werden. Ausgewertet wurden Daten, die mit automatisierten Messsystemen an kleinformatigen Laborprobekörpern und großen Testwänden gewonnen wurden. Im Rahmen der praktischen Anwendung konnten unter Verwendung der vorgestellten Verfahren an einem Spannglied die Lage eines Hüllrohrverstopfers lokalisiert und die Ausdehnung der Blockadestelle eingegrenzt werden.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Investigation of prestressed concrete using the imaging ultrasonic echo method – Application of phase evaluation for the distinction of reflectors: The application of ultrasound methods for the non-destructive assessment of pre-stressed concrete members is one of the biggest challenges in the field of non-destructive testing in civil engineering. The inhomogeneous composition of concrete, reinforcement and tendons, which itself consist of ducts, steel wires and grouting material, requires an optimisation of measuring technique and analysis software to gain reliable information about the grouting condition of the ducts. This article describes the fundamentals of the visualisation of ultrasound echo data, the investigation and data analysis at specimen and a case study. Here especially the phase evaluation proves to be very useful for the distinction of reflectors. The basic principle is explained and parts of an interactive software module, which is based on the SAFT method, is presented. With this software it is possible to calculate, analyse and visualise 2D and 3D reconstructions of large ultrasound data sets with conventional PCs or mobile computers. Data has been analysed, which were recorded with automatic measurement systems at small scale laboratory specimens and a large scale testing wall. In the frame of the practical application it was possible to localise the position and extent of a blockade within a duct. KW - Ultraschallecho KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - ZfPBau KW - Ultraschallecho-Methode KW - Bildgebende Auswertung KW - SAFT-Rekonstruktion KW - Phasenauswertung KW - Spannbeton KW - Verpresszustand KW - Rekonstruktionssoftware KW - Non-destructive testing in civil engineering (NDT-CE) KW - Ultrasound echo method KW - Imaging methods KW - SAFT reconstruction KW - Phase evaluation KW - Pre-stressed concrete KW - Grouting condition KW - Reconstruction software KW - Bauwerkserhaltung/Sanierung PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1002/best.201300062 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 108 IS - 12 SP - 845 EP - 853 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-29838 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sieg, H. A1 - Lehmann, C. A1 - Kästner, Claudia A1 - Krause, B. A1 - Burel, A. A1 - Chevance, S. A1 - Böhmert, L. A1 - Lichtenstein, D. A1 - Tentschert, J. A1 - Bräuning, A. A1 - Laux, A. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Loipis, I. E. A1 - Fessard, V. A1 - Luch, A. A1 - Lampen, A. T1 - Effects of Al-, Ti- and Zn-containing nanomaterials on cell lines in vitro N2 - Among the different tested endpoints, Al- and Ticontaining nanomaterials did notshowany toxicity in intestinal cell lines in vitro. Nevertheless, this absence of effect was not due to an absence of exposure, since particle-specific uptake was reported. Metal particle uptake over a long time period might therefore be relevant for risk assessment of aluminum- and titanium-containing food products. T2 - 52nd Congress of the European-Societies-of-Toxicology (EUROTOX) CY - Seville, Spain DA - 04.09.2017 KW - Nanoparticles PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2016.06.1954 SN - 0378-4274 VL - 258 SP - S272 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-40939 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krause, B. A1 - Meyer, T. A1 - Sieg, H. A1 - Kästner, Claudia A1 - Reichardt, P. A1 - Tentschert, J. A1 - Jungnickel, H. A1 - Estrela-Lopis, I. A1 - Burel, A. A1 - Chevance, S. A1 - Gauffre, F. A1 - Jalili, P. A1 - Meijer, J. A1 - Böhmert, L. A1 - Braeuning, A. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Emmerling, Franziska A1 - Fessard, V. A1 - Laux, P. A1 - Lampen, A. A1 - Luch, A. T1 - Characterization of aluminum, aluminum oxide and titanium dioxide nanomaterials using a combination of methods for particle surface and size analysis N2 - The application of appropriate analytical techniques is essential for nanomaterial (NM) characterization. In this study, we compared different analytical techniques for NM analysis. Regarding possible adverse health effects, ionic and particulate NM effects have to be taken into account. As NMs behave quite differently in physiological media, special attention was paid to techniques which are able to determine the biosolubility and complexation behavior of NMs. Representative NMs of similar size were selected: aluminum (Al0) and aluminum oxide (Al2O3), to compare the behavior of metal and metal oxides. In addition, titanium dioxide (TiO2) was investigated. Characterization techniques such as dynamic light scattering (DLS) and nanoparticle tracking analysis (NTA) were evaluated with respect to their suitability for fast characterization of nanoparticle dispersions regarding a particle's hydrodynamic diameter and size distribution. By application of inductively coupled plasma mass spectrometry in the single particle mode (SP-ICP-MS), individual nanoparticles were quantified and characterized regarding their size. SP-ICP-MS measurements were correlated with the information gained using other characterization techniques, i.e. transmission electron microscopy (TEM) and small angle X-ray scattering (SAXS). The particle surface as an important descriptor of NMs was analyzed by X-ray diffraction (XRD). NM impurities and their co-localization with biomolecules were determined by ion beam microscopy (IBM) and confocal Raman microscopy (CRM). We conclude advantages and disadvantages of the different techniques applied and suggest options for their complementation. Thus, this paper may serve as a practical guide to particle characterization techniques. KW - Small-angle X-ray scattering KW - SAXS PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-447057 DO - https://doi.org/10.1039/C8RA00205C SN - 2046-2069 VL - 8 IS - 26 SP - 14377 EP - 14388 PB - The Royal Society of Chemistry AN - OPUS4-44705 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sieg, H. A1 - Braeuning, C. A1 - Kunz, B. M. A1 - Daher, H. A1 - Kästner, C. A1 - Krause, B.-C. A1 - Meyer, T. A1 - Jalili, P. A1 - Kogeveen, K. A1 - Böhmert, L. A1 - Lichtenstein, D. A1 - Burel, A. A1 - Chevance, S. A1 - Jungnickel, H. A1 - Tentschert, J. A1 - Laux, P. A1 - Braeuning, A. A1 - Gauffre, F. A1 - Fessard, V. A1 - Meijer, J. A1 - Estrela-Lopis, I. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Luch, A. A1 - Lampen, A. T1 - Uptake and molecular impact of aluminum-containing nanomaterials on human intestinal caco-2 cells N2 - Aluminum (Al) is one of the most common elements in the earth crust and increasingly used in food, consumer products and packaging. Its hazard potential for humans is still not completely understood. Besides the metallic form, Al also exists as mineral, including the insoluble oxide, and in soluble ionic forms. Representatives of these three species, namely a metallic and an oxidic species of Al-containing nanoparticles and soluble aluminum chloride, were applied to human intestinal cell lines as models for the intestinal barrier. We characterized physicochemical particle parameters, protein corona composition, ion release and cellular uptake. Different in vitro assays were performed to determine potential effects and molecular modes of Action related to the individual chemical species. For a deeper insight into signaling processes, microarray transcriptome analyses followed by bioinformatic data analysis were employed. The particulate Al species showed different solubility in biological media. Metallic Al nanoparticles released more ions than Al2O3 nanoparticles, while AlCl3 showed a mixture of dissolved and agglomerated particulate entities in biological media. The protein corona composition differed between both nanoparticle species. Cellular uptake, investigated in transwell experiments, occurred predominantly in particulate form, whereas ionic Al was not taken up by intestinal cell lines. Transcellular transport was not observed. None of the Al species showed cytotoxic effects up to 200 mg Al/mL. The transcriptome analysis indicated mainly effects on oxidative stress pathways, xenobiotic metabolism and metal homeostasis. We have shown for the first time that intestinal cellular uptake of Al occurs preferably in the particle form, while toxicological effects appear to be ion-related. KW - Small-angle x-ray scattering KW - SAXS KW - Nanopatricle PY - 2018 DO - https://doi.org/10.1080/17435390.2018.1504999 SN - 1743-5390 VL - 12 IS - 9 SP - 992 EP - 1013 PB - Taylor & Francis AN - OPUS4-47432 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jordan, T. A1 - Askar, Enis A1 - Holtappels, Kai A1 - Deeg, S. A1 - Jopen, M. A1 - Stoll, U. A1 - Reinecke, E.-A. A1 - Krause, U. A1 - Beyer, M. A1 - Markus, D. T1 - Stand der Kenntnisse und Technik bezüglich Wasserstoffsicherheit N2 - Die Einführung von Wasserstoff als sicherer Energieträger braucht eine robuste Wissensbasis, darauf aufgebaute Werkzeuge zur Auslegung und Sicherheitsbewertung von Wasserstofftechnologien und ein international harmonisiertes Regelwerk. Viele der innovativen Technologien implizieren Wasserstoff bei hohen Drücken und/oder kryogenen Temperaturen, mit denen in verteilten Anwendungen erstmalig private Nutzer in Kontakt kommen. Um überkonservative, teure Sicherheitslösungen zu vermeiden, gleichzeitig aber die Einsetzbarkeit und Sicherheit von Wasserstoffanwendungen zu demonstrieren und die Akzeptanz für die Technologie aufrecht zu halten, muss auch die Sicherheitsforschung mit den Trends der technologischen Entwicklung Schritt halten, oder sie besser noch antizipieren. So beschreibt dieser Überblicksartikel nicht nur den gegenwärtigen Stand der Kenntnisse und Technik bezüglich Wasserstoffsicherheit, sondern auch ihre Weiterentwicklung. KW - Alternative Energieträger KW - Explosionsschutz KW - Flüssigwasserstoff KW - Unfallszenarien KW - Wasserstoffspeicherung KW - Sicherheitsbewertung KW - Regelsetzung KW - Gefährdungs- und Risikobeurteilung PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-593629 DO - https://doi.org/10.1002/cite.202300141 SN - 0009-286X VL - 96 IS - 1-2 SP - 1 EP - 20 PB - Wiley-VCH AN - OPUS4-59362 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Müller, H. S. A1 - Fenchel, M. A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Krause, Martin A1 - Gardei, André A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Röllig, Mathias A1 - Wöstmann, Jens T1 - Zerstörungsfreie Ortung von Gefügestörungen in Betonbodenplatten N2 - Das Ziel des Forschungsvorhabens „Zerstörungsfreie Ortung von Gefügestörungen in Betonbodenplatten“ bestand in der Entwicklung eines Untersuchungskonzepts zur sicheren Ortung und Erfassung von Gefügestörungen in einseitig zugänglichen Betonplatten durch den kombinierten Einsatz verschiedener zerstörungsfreier Prüfverfahren. Hierfür wurde die Leistungsfähigkeit der folgenden Messverfahren hinsichtlich ihrer Aussageschärfe, Anwendungsgrenzen und Messgeschwindigkeit bei praxisnahen Randbedingungen untersucht: - Impakt-Echo, manuelle Impaktauslösung - Impakt-Echo, automatisierte Impaktauslösung - Ultraschall-Echo mit multistatischem Array - Impuls-Thermografie - Radar Als Versuchskörper dienten sechs liegend hergestellte Betonplatten der Abmessungen 200/200/30 cm aus zwei verschiedenen Betongüten und mit unterschiedlichem Bewehrungsgehalt (Bewehrungsgrade 0 %, 0 ,9 %, 2 ,6 %), von denen vier Platten auf trockenem und zwei Platten auf ständig nass gehaltenem Sand gelagert waren. Alle sechs Platten enthielten jeweils dieselben künstlich eingebrachten Fehlstellen: vier quadratische Kiesnester in unterschiedlicher Tiefe mit Kantenlängen zwischen 10 und 15 cm sowie drei oberflächennahe Hohlstellen (Ø 4/6/8 cm). Zur Erfassung eines möglichen Einflusses des Betonalters wurden die Messungen 4 Tage, 28 Tage sowie 180 Tage nach Herstellung der Platten durchgeführt. Um aus den Untersuchungen einen breiten Nutzen für die Praxis zu erzielen, basierten die eingesetzten Messverfahren auf handelsüblichen Geräten, welche jedoch bezüglich ihres Messprinzips und insbesondere der Datenerfassung und -auswertung weiterentwickelt wurden. Die Fehlstellengröße wurde bewusst klein gewählt. Mit Ausnahme des manuellen Impakt-Echo-Verfahrens, mit welchem unter Verwendung der Originalsoftware des Herstellers keine Fehlstellen nachweisbar waren, zeigten sich alle Messverfahren geeignet, unter verschiedenen Randbedingungen Gefügestörungen zu lokalisieren. Insgesamt wurde jeder Fehlstellentyp von zumindest einem Verfahren bei mindestens zwei Versuchskörpern detektiert. Es konnten jedoch an keiner Betonplatte mit einem einzelnen Messverfahren alle vorhandenen Fehlstellen an allen Messterminen geortet werden. Am häufigsten wurden die beiden großen oberflächennahen Fehlstellen (Hohlstelle Ø 8 cm, Kiesnest 10 cm) erkannt. Am schwersten zu lokalisieren waren die kleine Hohlstelle mit 4 cm Durchmesser sowie die beiden auf der Unterseite gelegenen Kiesnester. Die Untersuchungen zeigen, dass für eine erfolgreiche Anwendung zerstörungsfreier Messverfahren in der Praxis die Auswahl des am besten geeigneten Verfahrens bzw. einer Kombination verschiedener Verfahren jeweils auf die vorliegende Problemstellung abgestimmt sein muss. Für Betonbodenplatten mit hohem Feuchtegehalt (junger Beton) oder starker Bewehrung ist entweder das Ultraschall- oder das Impakt-Echo-Verfahren geeignet. Das Ultraschall-Verfahren wird von hohen Bewehrungsgehalten zwar stärker beeinflusst als das Impakt-Echo-Verfahren, besitzt aber eine bessere Auflösung und ermöglicht auch im oberflächennahen Bereich eine quantitative Bestimmung der Fehlstellentiefe. Das Impakt-Echo-Verfahren kann wegen der niederfrequenten Impulsanregung Fehlstellen erst in größeren Tiefen und mit schlechterer Auflösung nachweisen, ist aber ideal geeignet zur Bestimmung der Plattendicke aufgrund seines signifikanten Rückwandechos. Sowohl das Radar-Verfahren als auch die Impuls-Thermografie können bei hohen Feuchte- und Bewehrungsgehalten nur sehr oberflächennah eingesetzt werden. Bei trockenem Beton und geringen bis mittleren Bewehrungsgehalten liefert das Radar-Verfahren sehr gute Ergebnisse. In kurzer Zeit ermöglicht es eine flächendeckende Ortung der Tiefenlage und Größe von Inhomogenitäten bei guter Auflösungsgenauigkeit. Vorhandene Bewehrung wird deutlich abgebildet, kann aber darunterliegende Fehlstellen verschatten. Alternativ kann die Impuls-Thermografie für die Ortung oberflächennaher Gefügestörungen eingesetzt werden. Das Verfahren eignet sich insbesondere bei Oberflächen, die nicht direkt zugänglich sind, da zwischen Infrarotkamera und Messobjekt nur Sichtkontakt bestehen muss. Die Betongüte hatte bei keinem eingesetzten Verfahren einen erkennbaren Einfluss auf die Messergebnisse. Streng genommen ist dies jedoch nur für den Einfluss des Wasserzementwertes, der Zementart und des Zementgehalts bei gleichbleibender Sieblinie und gleicher Kornart gültig. Bei Verwendung von Leichtzuschlag sind abweichende Ergebnisse denkbar. PY - 2010 SN - 978-3-410-65075-1 SN - 0171-7197 IS - 589 SP - 1 EP - 88 PB - Beuth CY - Berlin AN - OPUS4-22699 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Terzioglu, T. A1 - Karthik, M. A1 - Hurlebaus, S. A1 - Hueste, M. A1 - Maack, Stefan A1 - Wöstmann, Jens A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Krause, M. A1 - Miller, P. A1 - Olson, L. T1 - Nondestructive evaluation of grout defects in internal tendons of posttensioned girders N2 - Post-tensioning systems provide safe and efficient construction solutions for long span bridges. Despite the improved grouting practices over the past decade, existing post-tensioning systems may have significant amount of grout defects, which could lead to corrosion of the strands. Condition assessment of post-tensioning systems is necessary to allow bridge owners to take timely, proactive actions to mitigate or prevent further Deterioration and unanticipated tendon failures. A detailed experimental study conducted to assess the performance of nondestructive evaluation techniques in detecting grout defects within internal tendons is presented herein. Nondestructive evaluation techniques that include Ground Penetrating Radar, Impact Echo, Ultrasonic Tomography, and Ultrasonic Echo are evaluated in terms of detecting the location and severity of fabricated grout defects in a full-scale post-tensioned U-girder mock-up specimen. While Ground Penetrating Radar can identify the location and profile of the internal tendons, particularly metal ducts due to strong reflections, this method did not provide any information about the defect conditions within the tendon. Both Impact Echo and Ultrasonic Echo techniques are effective in identifying the Location of grout defects, but could not differentiate between water, void, or compromised grout conditions. The study clearly demonstrates the need for NDE techniques that are applicable to anchorage regions, and that are capable of estimating the severity and nature of grout defects in internal tendons. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Nondestructive testing KW - Ground penetrating radar KW - Impact Echo KW - Ultrasonic tomography KW - Ultrasonic echo KW - Bridge inspection PY - 2018 UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963869517305996?via%3Dihub DO - https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2018.05.013 SN - 0963-8695 VL - 99 SP - 23 EP - 35 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-45218 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hutt, S. A1 - Eisele, G. A1 - Krause, Martin T1 - Ultraschalltransmissionsanalyse am Cottaer Sandstein - Erste messtechnische Tastversuche N2 - Besonders beim Bauen im Bestand und der Bauwerkserhaltung werden zur Bestimmung des Tragvermögens von historischen, oft unter Denkmalschutz stehenden, natursteinernen Bauteilen Materialkennwerte benötigt. Die üblichen Verfahren mittels Probeentnahme am Objekt und Bestimmung der Kennwerte im Labor bedeuten bei Denkmälern einen massiven Eingriff und sollten vermieden werden. Vermehrt wird daher der Einsatz von zerstörungsfreien Untersuchungsmethoden erforscht und angewendet. Eine dieser Methoden stellt die Ultraschallprüfung dar. KW - Ultraschalltransmission KW - Naturstein KW - Uniaxialer Druck PY - 2015 SN - 0933-4017 VL - 2 SP - 22 EP - 29 PB - Callwey CY - München AN - OPUS4-32980 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 - Kityk, A.V. A1 - Busch, M. A1 - Rau, D. A1 - Calus, S. A1 - Cerclier, C.V. A1 - Lefort, R. A1 - Morineau, D. A1 - Grelet, E. A1 - Krause, Christina A1 - Schönhals, Andreas A1 - Frick, B. A1 - Huber, P. T1 - Thermotropic orientational order of discotic liquid crystals in nanochannels: an optical polarimetry study and a Landau-de Gennes analysis N2 - Optical polarimetry measurements of the orientational order of a discotic liquid crystal based on a pyrene derivative confined in parallelly aligned nanochannels of monolithic, mesoporous alumina, silica, and silicon as a function of temperature, channel radius (3–22 nm) and surface chemistry reveal a competition of radial and axial columnar orders. The evolution of the orientational order parameter of the confined systems is continuous, in contrast to the discontinuous transition in the bulk. For channel radii larger than 10 nm we suggest several, alternative defect structures, which are compatible both with the optical experiments on the collective molecular orientation presented here and with a translational, radial columnar order reported in previous diffraction studies. For smaller channel radii our observations can semi-quantitatively be described by a Landau–de Gennes model with a nematic shell of radially ordered columns (affected by elastic splay deformations) that coexists with an orientationally disordered, isotropic core. For these structures, the cylindrical phase boundaries are predicted to move from the channel walls to the channel centres upon cooling, and vice-versa upon heating, in accord with the pronounced cooling/heating hystereses observed and the scaling behavior of the transition temperatures with the channel diameter. The absence of experimental hints of a paranematic state is consistent with a biquadratic coupling of the splay deformations to the order parameter. PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1039/c4sm00211c SN - 1744-683X VL - 10 IS - 25 SP - 4522 EP - 4534 PB - RSC Publ. CY - Cambridge AN - OPUS4-30866 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -