TY - CONF A1 - Tahri, K. A1 - Tiebe, Carlo A1 - Bougrini, M. A1 - Saidi, T. A1 - El Alami-El Hassani, N. A1 - El Bari, N. A1 - Hübert, Thomas A1 - Bouchikhi, B. T1 - Determination of safranal concentration in saffron samples by means of VE-tongue, SPME-GC-MS, UV-vis spectrophotometry and multivariate analysis N2 - An experimental investigation has been carried out to characterize and discriminate seven saffron samples and to verify their declared geographical origin using a voltammetric electronic tongue (VE-tongue). The ability of multivariable analysis methods such as Principal Component Analysis (PCA), Hierarchical Cluster Analysis (HCA) to classify the saffron samples according to their geographical origin have been investigated. A good discrimination has reached using PCA and HCA in the VE-tongue characterization case. Furthermore, cross validation and Partial Least Square (PLS) techniques were applied in order to build suitable management and prediction models for the determination of safranal concentration in saffron samples based on SPME-GC-MS and UV-Vis Spectrophotometry. The obtained results reveals that some relationships were established between the VE-tongue signal, SPMEGC-MS and UV-Vis spectrophotometry methods to predict safranal concentration levels in saffron samples by using the PLS model. In the light of these results, we can say that the proposed electronic system offer a fast, simple and efficient tool to recognize the declared geographical origin of the saffron samples. T2 - IEEE Sensor 2015 CY - Busan, South Korea DA - 01.11.2015 KW - Chemometrics KW - Voltammetric electronic tongue KW - SPME-GC-MS KW - UV-vis Spectrometry KW - Saffron KW - Geographic differentiation PY - 2015 SN - 978-1-4799-8202-8 VL - CFP15SEN-USB SP - 68 EP - 71 PB - IEEE CY - Piscataway AN - OPUS4-36545 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hübert, Thomas A1 - Majewski, J. A1 - Banach, Ulrich A1 - Detjens, Marc A1 - Tiebe, Carlo T1 - Response Time Measurement of Hydrogen Sensors N2 - The efficiency of gas sensor application for facilitating the safe use of hydrogen depends considerably on the sensor response to a change in hydrogen concentration. Therefore, the response time has been measured for five different-type commercially available hydrogen sensors. Experiments showed that all these sensors surpass the ISO 26142 standard; for the response times t90 values of 2 s to 16 s were estimated. Results can be fitted with an exponential or sigmoidal function. It can be demonstrated that the results on transient behaviour depend on both the operating parameters of sensors and Investigation methods, as well as on the experimental conditions: gas change rate and concentration jump. T2 - 7th International Conference on Hydrogen Safety (ICHS 2017) CY - Hamburg, Germany DA - 11.09.2017 KW - Response time KW - Hydrogen sensor KW - Test facility KW - t90 value PY - 2017 SN - 978-88-902391 SP - 1251 EP - 1261 AN - OPUS4-47592 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tiebe, Carlo A1 - Hübert, Thomas A1 - Koch, B. A1 - Ritter, U. A1 - Stephan, Ina T1 - Investigation of gaseous metabolites from moulds by ion mobility spectrometry (IMS) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) N2 - The metabolism of moulds results in the formation of various microbial volatile organic compounds (MVOCs). These substances can be used as an indicator for the presence of moulds in the indoor environment. Three different mould strains were cultivated on culture media and IMS spectra of gaseous mould metabolites were recorded using a portable mini system with a tritium source and a 5 cm drift cell. The headspace spectra are characteristic for mould species and their age. Typical gaseous components of the metabolites were identified and compared with results obtained from gas chromatography using a mass spectrometer detector. It was observed that the MVOCs formation depends on mould species and their growing stage with a maximum of MVOCs emission occurring during the first 10 days. These preliminary results show that IMS can be applied to detect MVOCs in indoor environment and indicate hidden mould growth. KW - Mould detection KW - MVOC KW - Biochemical sensor system KW - Ion mobility spectrometry KW - IMS KW - Gas chromatography KW - Mass spectrometry KW - Principal component analysis PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1007/s12127-009-0035-8 SN - 1435-6163 VL - 13 IS - 1 SP - 17 EP - 24 PB - Springer CY - Berlin; Heidelberg AN - OPUS4-21234 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Ionenmobilitätsspektrometrie: Dem Schimmel auf der Spur T2 - Workshop Lebensmittelmonitoring mit Multigassensoren CY - Berlin, Germany DA - 2010-12-07 PY - 2010 AN - OPUS4-22961 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Problematik Wohnraumlüftung, angewandte Messmethoden und aktuelle Ergebnisse T2 - Lüftungskonferenz CY - Rostock, Germany DA - 2009-10-28 PY - 2009 AN - OPUS4-20247 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hübert, Thomas A1 - Tiebe, Carlo A1 - Stephan, Ina A1 - Miessner, H. A1 - Koch, B. T1 - Detection of mould in indoor environments using a mini ion-mobility spectrometer system T2 - EUROSENSORS XXII CY - Dresden, Germany DA - 2008-10-07 KW - Mould detection KW - Fungus KW - Indoor air quality KW - MVOC KW - Biochemical sensor system KW - Ion-mobility spectrometry PY - 2008 SN - 978-3-00-025217-4 SP - 300 EP - 303 AN - OPUS4-18186 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bayat, Mehmet E. A1 - Huber, C. A1 - Kipphardt, Heinrich A1 - Tiebe, Carlo A1 - Engelhard, Carsten T1 - Towards a sensor-based methodology to determine online calorific values of H2-enriched natural gases in the grid N2 - The German National Hydrogen Strategy (NWS) envisions a transition towards a hydrogen-based energy grid. However, due to the material incompatibility of existing pipeline infrastructure for amounts of hydrogen higher than 10 cmol/mol, many system components of the existing grid must be replaced with significant costs and considerable time investments. Given these constraints, the admixture of hydrogen into natural gas (NG) to create a hydrogen-enriched NG blend has been designated as a transitional technology. The NWS supports this approach on a regional and time-limited basis, but clearly states that it is not intended as a permanent solution. Nevertheless, the conversion to a fully hydrogen-based grid is expected to take several decades. During this transitional phase, precise process analytical monitoring of hydrogen amounts in the NG blend is essential to ensure both energy efficiency via calorific value control and operational safety. These procedures require cost-effective, robust, and reliable sensor technologies capable of real-time, in situ/on-site quantification of hydrogen amounts in NG. In response to this need, we have advanced a physical sensing approach utilizing an oscillating cantilever in collaboration with Truedyne Sensor AG. This sensor system enables quantification of hydrogen amounts, direct calorific value determination as well as display of beneficial gas properties, like density, viscosity, and thermal conductivity. Moreover, the enhanced cantilever system enables direct physical sensing and can also be operated in a quasi-binary mode. We performed comparative evaluations against two benchmark sensor systems to validate the developed technology. One utilizes chemical sensing, and the other operates on thermal conductivity measurements for hydrogen quantification. Through standardized testing, we demonstrated that the cantilever-based sensor offers both high effectiveness and competitive performance compared to current state-of-the-art technologies for accurate hydrogen detection in natural gas and precise determination of its calorific value. T2 - Gas Analysis 2026 CY - Paris, France DA - 27.01.2026 KW - Hydrogen KW - Natural Gas KW - Sensor KW - Calorific Value KW - Grid PY - 2026 AN - OPUS4-65505 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hübert, Thomas A1 - Tiebe, Carlo A1 - Stephan, Ina T1 - Detection of fungal infestations of wood by ion mobility spectrometry N2 - During their growth on wood many fungi produce characteristic volatile organic compounds as secondary metabolites. These microbial volatile organic compounds (MVOCs) can be used as indicators of fungal growth even when such growth is concealed. In order to investigate the formation of these volatile metabolites on building materials, specimens of pine sapwood on agar media colonized by the dry-rot fungus Serpula lacrymans and a mixture of six moulds were examined. MVOCs from this fungal growth were studied over a period of up to half a year by ion mobility spectrometry (IMS) headspace analysis using a sensitive, portable IMS mini-device. The IMS headspace spectra from the growing fungal specimens obtained during this time span are differed from non-incubated wood specimens and indicate the presence of a mixture of MVOCs. The composition and amount of volatile metabolites of the fungi changed during cultivation. This was confirmed by a principal component analysis (PCA). Identification of different MVOCs in the headspace according to drift time and the mobility of ionized gaseous species in reference to GC-MS investigations were proposed. It was concluded that IMS can be used as a rapid and sensitive on-site method to indicate actively growing fungi concealed within wood. KW - Dry rot KW - Serpula lacrymans KW - Moulds KW - Concealed infestation KW - Ion mobility spectrometry KW - Fungal detection PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2011.03.008 SN - 0964-8305 VL - 65 IS - 5 SP - 675 EP - 681 PB - Elsevier CY - Barking AN - OPUS4-23994 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Advancing Traceability of Humidity Sensors for CO2-Based Applications Using Optical-Feedback Cavity-Enhanced Spectroscopy and Chilled Mirror Hygrometers N2 - Advancing Traceability of Humidity Sensors for CO₂-Based Applications Using Optical Feedback Cavity Enhanced Spectroscopy and Chilled Dew Point Hygrometers Content : The volume fraction of humidity in gaseous feedstocks, intermediates, products, and carrier gases plays a critical role in numerous industrial processes. Two emerging areas of application are particularly noteworthy. On the one hand, there is a strategic shift towards replacing fluorinated inert gases of gas-insulated switchgear systems, and on the other hand, cost-effective humidity measurements are gaining importance in the carbon capture and storage (CCUS) applications. The accuracy of applied sensor-based systems in these contexts must be assessed with respect to the specified threshold value of the application. However, the reliability and reproducibility of the reading have to be assessed to prevent errors. Generally, humidity measurement in gaseous carbon dioxide is feasible; however, the chemical reactivity of water with CO₂ can cause significant matrix effects. If the ITS-Sonntag equation is considered to be valid in carbon dioxide, chilled mirror hygrometers can be applied for reference measurements. Further, spectroscopic methods, like optical feedback cavity enhanced absorption spectroscopy (OFCEAS), can be applied, offering another robust reference method for determining humidity volume fractions. Here, we applied OFCEAS and a chilled mirror hygrometer for reference value determination. We verified the traceability of both instruments to our in-house gravimetric gas standards containing (100.69 ± 1.564) µmol/mol water in carbon dioxide. We further applied dynamic dilution with our in-house designed humidification unit to create sample gases that contained a volume fraction of (10 to 500) µmol/mol. In these gases, verified by OFCEAS and chilled mirror hygrometer, we conducted a measurement campaign to identify and characterize matrix effects on coulometric and capacitive sensors. T2 - Gas Analysis 2026 CY - Paris, France DA - 27.01.2026 KW - Hygrometry KW - Humidity Sensor KW - OF-CEAS KW - Chilled Mirror KW - Optical-Feedback Cavity-Enhanced Spectroscopy PY - 2026 AN - OPUS4-65541 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Gawlitza, Kornelia A1 - Bell, Jérémy A1 - Mansurova, Maria A1 - Tiebe, Carlo A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Semi-automatic Gas Measurement Device Based on Fluorescent Multi-gas Sensors N2 - This paper describes the development of a semi-automatic gas measurement device presenting potentially a broad range of applications, noteworthy in the agricultural sector. Non-reversible fluorescent molecular sensors were designed and syn-thesized. Upon, integration into a hydrogel matrix with an optimal ratio of co-solvents, the sensors reacting selectively to ammonia were illuminated by excitation light to produce a concentration-correlated fluorescence emission. An automated mechanical-elec-trical device initiates a given gas mixture and thus simulates con-centrations similar to a threshold value. The aim of this project is to develop a sensor or a low-cost method which can monitor low concentrations of harmful gases and aid in their elimination or regulation in livestock housing, barns or stables. T2 - IEEE Sensors 2019 CY - Montreal, Canada DA - 27.10.2019 KW - gas analysis KW - fluorescence KW - embedded sensor KW - spectroscopy KW - environment KW - agricultural economy PY - 2019 SN - 978-1-7281-1634-1 SP - 88 EP - 92 PB - IEEE AN - OPUS4-49506 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Genath, A. A1 - Hofmann, Michael A1 - Tiebe, Carlo A1 - Einspanier, R. T1 - Auf dem Weg zum Monitoring der Ameisensäurekonzentration in der Bienenstock-Luft mit einem Multigassensorsystem N2 - Die Varroose gilt weltweit als eine der bedeutendsten Erkrankungen der westlichen Honigbiene, Apis mellifera. Verursacht wird sie durch den Ektoparasiten Varroa destructor, der durch Saugen der Hämolymphe und Virenübertragung sowohl die Bienenbrut als auch die adulten Individuen schädigt. Ohne imkerliche Unterstützung gehen betroffene Bienenvölker in der Regel innerhalb von drei Jahren ein. Als bewährte, häufige Behandlung wird flächendeckend 60%ige Ameisensäure (AS) - im Bienenstock appliziert über verschiedene Verdampfungssysteme - eingesetzt. Sie wirkt als einziger zugelassener Stoff gegen die Varroamilbe auch in die verdeckelte Brut hinein und birgt kein Risiko der Resistenzentwicklung. Allerdings ist das therapeutische Fenster, der Bereich zwischen Milbenabtötung und Bienenschädigung, relativ schmal und die tatsächliche AS-Konzentration im Bienenstock stark abhängig von äußeren Einflussfaktoren, wie Temperatur, Luftfeuchte oder Applikationsart. Eine Bestimmung der exakten AS-Konzentration im Bienenstock ist also notwendig, um einerseits das Wirkungsoptimum zu bestimmen und andererseits bei Übersteigen der Maximalkonzentrationen mit Folge-Schädigung der Bienen, ein rechtzeitiges Eingreifen der Imker zu ermöglichen. T2 - 6. HSN-Fachsymposium „Innovative Sensorik, verteilte Sensorsysteme, neue Technologien und Anwendungsfelder“ CY - Karlsruhe, Germany DA - 06.11.2019 KW - Biene KW - Apis mellifera KW - Varroa destructor KW - Ameisensäure KW - Multigassensorik PY - 2019 AN - OPUS4-49606 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hüllmann, Dino A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Tiebe, Carlo T1 - Gas Tomography Up In The Air! N2 - In this paper, we present an autonomous aerial robot to reconstruct tomographic 2D slices of gas plumes in outdoor environments. Our platform, the so-called Unmanned Aerial Vehicle for Remote Gas Sensing (UAV-REGAS) combines a lightweight Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) sensor with a 3-axis aerial stabilization gimbal for aiming on a versatile octocopter. The TDLAS sensor provides integral gas concentration measurements but no information regarding the distance traveled by the laser diode's beam or the distribution of the gas along the optical path. We complemented the set-up with a laser rangefinder and apply principles of Computed Tomography (CT) to create a model of the spatial gas distribution from these integral concentration measurements. To allow for a rudimentary ground truth evaluation of the applied gas tomography algorithm, we set up a unique outdoor test environment based on two 3D ultrasonic anemometers and a distributed array of 10 infrared gas transmitters. We present first results showing the 2D plume reconstruction capabilities of the system under realistic conditions. T2 - NetMon International training course - Low-cost Environmental Monitoring CY - BAM, Berlin, Germany DA - 09.04.2019 KW - Aerial robot KW - Gas tomography KW - Plume KW - TDLAS PY - 2019 AN - OPUS4-47800 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Majewski, J. T1 - Ansprechzeiten von Wasserstoff-Sensoren N2 - Die Effizienz von Gassensoren zur sicheren Verwendung von Wasserstoff hängt wesentlich von der Reaktion des Sensors auf eine Änderung der Wasserstoffkonzentration ab. Daher wurde die Ansprechzeit von fünf im Handel erhältlichen Wasserstoffsensoren unterschiedlichen Messprinzips bestimmt. Experimente haben gezeigt, dass alle Sensoren die Anforderungen der Norm ISO 26142 übertreffen; es wurden Ansprechzeiten im Bereich (t90-Zeiten) von 2 s bis 16 s ermittelt. Die Ergebnisse können mit Exponential- oder Sigmoidalfunktionen approximiert werden. Es kann gezeigt werden, dass die Ergebnisse zum transienten Verhalten sowohl von den Betriebsparametern der Sensoren und Prüfverfahren als auch von den experimentellen Bedingungen wie Gaswechselrate sowie Konzentrationssprung abhängen. T2 - 7. HYPOS-Dialog - Innovative Wasserstoffsensorik CY - Halle (Saale), Germany DA - 19.06.2019 KW - Wasserstoffsensor KW - Ansprechzeit KW - t90-Zeit KW - Prüfverfahren PY - 2019 AN - OPUS4-48397 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Genath, A. A1 - Hofmann, Michael A1 - Tiebe, Carlo A1 - Einspanier, R. T1 - Proof-of-concept trial of the portable electronic nose PEN3 for detection of formic acid concentration in the beehive N2 - Formic acid (FA) treatment as measure against the ectoparasitic mite, Varroa destructor, which infests the western honey bee, Apis mellifera, is usually performed twice a year. Although the therapeutic index is very narrow and the success of FA-treatment is highly dependent on various external factors, little is known about the local FA concentrations occuring in the hive. In this study we examined whether a commercially available odour measuring device (“electronic nose”) is suitable for measurements of high FA concentrations, as present during treatment. As measuring systems, two different setups were prepared for detection of FA concentrations in gas mixtures: A polymethyl methacrylate (PMMA) box was used to investigate whether the electronic nose is able to distinguish between different FA concentrations and a two-storied Segeberger hive to test under realistic conditions during bee-keeping. In both experimental systems, the signals from the same sensor components (sensor type no. 1, 6, 7, 8 and 9) showed an increased sensitivity towards the presence of FA in the gas mixture. Principle component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA) allowed for identification of specific patterns in the measurement signals and showed clear correlations between the signals and the present FA concentration. These results indicate that the introduced commercial multi gas sensor system is suitable for detection of high FA concentrations, and therefore could be a starting point developing a detection method of FA. The future aim is to successfully monitor the efficiency and effectiveness of this anti-varroa-treatment. T2 - 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 CY - Nuremberg, Germany DA - 25.06.2019 KW - Apis mellifera KW - Varroa destructor KW - Formic Acid KW - Metal-Oxide Gas Sensor Array PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-483812 UR - https://www.ama-science.org/proceedings/details/3430 DO - https://doi.org/10.5162/sensoren2019/P3.10 VL - 2019 SP - 794 EP - 799 AN - OPUS4-48381 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Genath, A. A1 - Hofmann, Michael A1 - Tiebe, Carlo A1 - Einspanier, R. T1 - Proof-of-concept trial of the portable electronic nose PEN3 for detection of formic acid concentration in the beehive N2 - Formic acid (FA) treatment as measure against the ectoparasitic mite, Varroa destructor, which infests the western honey bee, Apis mellifera, is usually performed twice a year. Although the therapeutic index is very narrow and the success of FA-treatment is highly dependent on various external factors, little is known about the local FA concentrations occuring in the hive. In this study we examined whether a commercially available odour measuring device (“electronic nose”) is suitable for measurements of high FA concentrations, as present during treatment. As measuring systems, two different setups were prepared for detection of FA concentrations in gas mixtures: A polymethyl methacrylate (PMMA) box was used to investigate whether the electronic nose is able to distinguish between different FA concentrations and a two-storied Segeberger hive to test under realistic conditions during bee-keeping. In both experimental systems, the signals from the same sensor components (sensor type no. 1, 6, 7, 8 and 9) showed an increased sensitivity towards the presence of FA in the gas mixture. Principle component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA) allowed for identification of specific patterns in the measurement signals and showed clear correlations between the signals and the present FA concentration. These results indicate that the introduced commercial multi gas sensor system is suitable for detection of high FA concentrations, and therefore could be a starting point developing a detection method of FA. The future aim is to successfully monitor the efficiency and effectiveness of this anti-varroa-treatment. T2 - 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 CY - Nuremberg, Germany DA - 25.06.2019 KW - Apis mellifera KW - Varroa destructor KW - Formic Acid KW - Metal-Oxide Gas Sensor Array PY - 2019 AN - OPUS4-48380 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tiebe, Carlo A1 - Hofmann, Michael T1 - Immer mehr Multigassensoren N2 - VDI-Richtlinien geben einen Überblick darüber, wie sich mehrere Gase gleichzeitig messen lassen. Dies ist etwa wichtig, um explosive Zusammensetzungen zu erkennen. Multigassensoren werden auch für Prozessüberwachung und Diagnose benötigt wie auch in den Bereichen Komfort und Umweltschutz. KW - Gassensor KW - Multigassensor KW - Sensorik PY - 2019 UR - https://www.umweltmagazin.de/2019/Ausgabe-06/Special-Mess-Steuer-und-Regeltechnik/Immer-mehr-Multigassensoren IS - 6 SP - 21 EP - 22 PB - VDI Fachmedien GmbH & Co. KG AN - OPUS4-48669 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hofmann, Michael A1 - Moufid, M. A1 - El Bari, N. A1 - Tiebe, Carlo A1 - Bouchikhi, B. T1 - Testing of a developed multigas sensor system for outdoor odour nuisance monitoring N2 - This work presents the testing of a developed elec¬tronic nose for outdoor odour nuisance monitoring. The sensor system consists of a sampling system, a measuring cell equipped with commercially available low-cost gas sensor elements and a data acquisition system. The sensor testing showed that the developed prototype is able to distinguish, identify and partially quantify individual odorous substances like ethanol, ammonia and hydrogen sulphide. Ethanol and ammonia could even be detected below or near their odour threshold. T2 - ALLSENSORS 2019, The Fourth International Conference on Advances in Sensors, Actuators, Metering and Sensing CY - Athens, Greece DA - 24.02.2019 KW - Electronic nose KW - Outdoor odour KW - Machined olfaction KW - Sensor testing PY - 2019 UR - https://www.thinkmind.org/index.php?view=article&articleid=allsensors_2019_2_40_70065 SN - 978-1-61208-691-0 SN - 2519-836X SP - 27 EP - 28 PB - The ThinkMind Digital Library AN - OPUS4-47505 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hüllmann, Dino A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Tiebe, Carlo T1 - Concept of a gas-sensitive nano aerial robot swarm for indoor air quality monitoring N2 - In industrial environments, airborne by-products such as dust and (toxic) gases, constitute a major risk for the worker’s health. Major changes in automated processes in the industry lead to an increasing demand for solutions in air quality management. Thus, occupational health experts are highly interested in precise dust and gas distribution models for working environments. For practical and economic reasons, high-quality, costly measurements are often available for short time-intervals only. Therefore, current monitoring procedures are carried out sparsely, both in time and space, i.e., measurement data are collected in single day campaigns at selected locations only. Real-time knowledge of contaminant distributions inside the working environment would also provide means for better and more economic control of air impurities. For example, the possibility to regulate the workspace’s ventilation exhaust locations can reduce the concentration of airborne contaminants by 50%. To improve the occupational health and safety of (industrial) workplaces, this work aims for developing a swarm of gas-sensitive aerial nano robots for monitoring indoor air quality and for localizing potential emission sources. T2 - NetMon International training course - Low-cost Environmental Monitoring CY - BAM, Berlin, Germany DA - 09.04.2019 KW - Gas sensing KW - Mobile Robot Olfaction KW - Nano aerial robot KW - Swarm PY - 2019 AN - OPUS4-47799 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hüllmann, Dino A1 - Tiebe, Carlo T1 - KonSens (Kommunizierende Sensorsysteme für die Bauteil- und Umweltüberwachung) - Projektergebnisse N2 - Im Projekt KonSens werden für die Anwendungsbeispiele bauteilintegrierte Sensorik für Betonkomponenten und mobile Multigassensorik Sensorsysteme in Form von Funktionsmustern entwickelt, validiert und angewendet. Schwerpunkte liegen einerseits in der Detektion und Bewertung von Korrosionsprozessen in Beton und andererseits in der Detektion und Quantifizierung sehr geringer Konzentrationen toxischer Gase in der Luft. Dabei ist die Adaption der sensorischen Methoden aus dem Labor in reale Messumgebungen inklusive geeigneter Kommunikationstechnik ein wichtiger Aspekt. T2 - NetMon International training course - Low-cost Environmental Monitoring CY - BAM, Berlin, Germany DA - 09.04.2019 KW - Umweltmonitoring KW - Bauwerksüberwachung KW - RFID-Sensorsysteme KW - pH-Sensor KW - Fluoreszenzsensoren PY - 2019 AN - OPUS4-47763 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hüllmann, Dino A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Tiebe, Carlo T1 - Wind Vector Estimation on Multirotor Aircraft N2 - An equation for wind vector estimation using a multirotor aircraft as a flying anemometer is shown. To compute the wind vector an estimate of the thrust of the aircraft is required, which is related to the rotational speed of the rotors. Hence, a sensing system for the rotational speed using phototransistors is presented. T2 - NetMon International training course - Low-cost Environmental Monitoring CY - BAM, Berlin, Germany DA - 09.04.2019 KW - Anemometer KW - Phototransistor KW - Thrust KW - Wind PY - 2019 AN - OPUS4-47801 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Hofmann, Michael T1 - Monitoring der Ameisensäurekonzentration in Bienenstock-Luft N2 - Die Varroose gilt weltweit als eine der bedeutendsten Erkrankungen der westlichen Honigbiene, Apis mellifera. Verursacht wird sie durch den Ektoparasiten Varroa destructor, der durch Saugen der Hämolymphe und Virenübertragung sowohl die Bienenbrut als auch die adulten Individuen schädigt. Ohne imkerliche Unterstützung gehen betroffene Bienenvölker in der Regel innerhalb von drei Jahren ein. Als bewährte, häufige Behandlung wird flächendeckend 60%ige Ameisensäure (AS) -im Bienenstock appliziert über verschiedene Verdampfungssysteme- eingesetzt. Sie wirkt als einziger zugelassener Wirkstoff gegen die Varroamilbe auch in die verdeckelte Brut hinein und birgt kein Risiko der Resistenzentwicklung. Allerdings ist das therapeutische Fenster, der Bereich zwischen Milbenabtötung und Bienenschädigung, relativ schmal und die tatsächliche AS-Konzentration im Bienenstock stark abhängig von äußeren Einflussfaktoren, wie Temperatur oder Applikationsart. Eine Bestimmung der exakten AS-Konzentration im Bienenstock ist also notwendig, um einerseits das Wirkungsoptimum zu bestimmen und andererseits bei Übersteigen der Maximalkonzentrationen mit Folge-Schädigung der Bienen, ein rechtzeitiges Eingreifen der Imker zu ermöglichen. Die Entwicklung eines Detektors zur Bestimmung der tatsächlichen AS-Konzentration in der Bienenstockluft würde einen großen Fortschritt in den Bereichen der Bienenforschung, der Varroa-Behandlung in der Imkerei, sowie einer gesundheitlich bedenklichen AS-Exposition für den Imker bedeuten. Langfristiges Ziel dieses Projekts ist es, ein mobiles, einfach handhabbares Gerät zur Detektion der AS-Konzentration in der Bienenstock-Luft während einer AS-Behandlung zu entwickeln. Grundlage hierfür bietet ein kommerziell verfügbares Multigassensorsystem (PEN3, AIRSENSE Analytics GmbH, Schwerin). Ziel der beschriebenen Vorversuche ist die generelle Eignungsprüfung des Multigassensorsystems PEN3 zur Detektion der hohen AS-Konzentration in Gasgemischen unter Bedingungen wie sie im Bienenstock während einer AS-Behandlung herrschen. Als Messplatz zur Detektion von AS in Luft wurden zwei Systeme vorbereitet: A) Eine Plexiglasbox mit einem Volumen von ca.1,9 l diente als Prüfkammer, wurde von einem Gasstrom befeuchteter synthetischer Luft durchströmt (50 mL min-1, 100 mL min-1 oder 300 mL min-1) und zur Temperierung auf 25 °C auf einer Heizmatte bzw. auf 35 °C in einem Ofen platziert. AS-Wasser-Gemische verschiedener Volumenverhältnisse (0-100%) wurden in einer Glasschale (Oberfläche Flüssigphase 9,6 cm2) in der Prüfkammer vorgelegt. B) In einer durch eine Heizmatte auf 25 °C temperierten, zwei-zargigen Segeberger Beute wurden vier Messpunkte angebracht (davon drei in der oberen und einer in der unteren Etage) und 60%ige AS über einen Nassenheider-Verdampfer vertikal vorgelegt. Zur Detektion des AS-Luft-Gemischs wurde das PEN3 Multigassensorsystem genutzt. Das zu untersuchende Gasgemisch wurde über die internen zehn Metalloxid-Halbleiterdetektoren (1-10) der PEN3 geleitet. Das so generierte Messsignal beschreibt ein Widerstandsverhältnis zwischen dem Widerstandwert zum Zeitpunkt der Messung (R) und dem elektrischen Widerstand bei der Nullluft-Messung (R0), wobei hier befeuchtete synthetische Luft mit einer reltativen Feuchte von 49 % ± 4 % oder Raumluft genutzt wurde. Gase unterschiedlicher Zusammensetzung können anhand der dargestellten Signalmuster verschiedener Sensoren voneinander unterschieden werden. In beiden Messsystemen wiesen die Sensorelemente 1, 6, 7, 8 und 9 gesteigerte Sensitivitäten beim Vorliegen von Ameisensäure im Gasgemisch auf. Die größten Widerstandsverhältnisse zeigten dabei die Sensorelemente 6, 8 und 9, sodass hier von der höchsten Empfindlichkeit für AS auszugehen ist. Basierend auf den erhobenen Messdatensätzen wurden Hauptkomponenten- (PCA) und lineare Diskriminanzanalysen (LDA) zur Dimensionsreduktion durchgeführt, um charakteristische Muster aus den Messsignalen zu extrahieren. Die PCA- und LDA-Plots für die jeweils bedeutsamsten Komponenten PC 1 und PC 2 bzw. LD 1 und LD 2 eines Versuchslaufs in der Plexiglasbox (A) bei einer Temperatur von 35°C, einem Volumenstrom von 300 mL min-1 und variablen Ameisensäure-Wasser-Volumenverhältnissen von 0 % bis 100 %. Deutlich erkennbar sind die Abhängigkeiten der Komponenten PC 1 und LD 1 (Abszissen) vom vorgelegten AS-Wasser-Volumenverhältnis. Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Multigassensorsystem zur Bestimmung von AS in Luft unter ähnlichen Bedingungen wie bei einer AS-Behandlung im Bienenstock angewandt werden kann. Die Versuche zeigen, dass die im PEN3 eingesetzten Metalloxid-Sensoren bzw. Metalloxidsensor-Arrays zur Detektion von AS in Luft auch bei höheren Konzentrationen als beispielsweise der MAK-Wert von 5 µmol/mol zur Überwachung des AS-Gehaltes in Bienenstöcken angewandt werden können. Aufgrund der Möglichkeit der quasi Echtzeit-Messdatengenerierung, der geringen Kosten kommerziell verfügbarer Sensorelemente, der Portabilität und der Möglichkeit zur Miniaturisierung zeichnen sich solche Messsysteme zukünftig durch eine besondere Praxisnähe aus. Diese Erkenntnisse sind Grundlage für eine Verbesserung des Detektionsverfahrens und zur Vorhersage über die Effizienz und Effektivität der Varroha-Milbenbehandlung. T2 - Tierbiochemisches Seminar CY - Freie Universität Berlin, Germany DA - 24.05.2019 KW - Ameisensäure KW - Methansäure KW - Multigassensor KW - Sensorik KW - Biene KW - Imker PY - 2019 AN - OPUS4-48076 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Schütze, A. T1 - Gas sensor characterization and calibration N2 - The lecture about gas sensor characterization and calibration contains the content of 3S: Sensitivity, selectivity and stability, sensor drift, aging and poisoning as well as gas mixing systems for laboratory and field calibration, measurement uncertainty for sensor calibration and traceable calibration of gas sensor systems. T2 - International training course - Low-cost Environmental Monitoring – from sensor principles to novel services CY - Berlin, Germany DA - 09.04.2019 KW - Measurement uncertainty KW - Gas mixing system KW - Sensor drift KW - Sensor aging and poisoning PY - 2019 AN - OPUS4-47850 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hirschberger, Paul A1 - Baurzhan, Zhandos A1 - Tiebe, Carlo A1 - Hofmann, Michael A1 - Hüllmann, Dino A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Indoor air quality monitoring using flying nanobots: Design and experimental study N2 - In this paper, we introduce a nano aerial robot swarm for Indoor Air Quality (IAQ) monitoring applications such as occupational health and safety of (industrial) workplaces. The robotic swarm is composed of nano Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), based on the Crazyflie 2.0 quadrocopter, and small lightweight Metal Oxide (MOX) gas sensors for measuring the Total Volatile Organic Compound (TVOC), which is a measure for IAQ. An indoor localization and positioning system is used to estimate the absolute 3D position of the swarm similar to GPS. A test scenario was built up to validate and optimize the swarm for the intended applications. Besides calibration of the IAQ sensors, we performed experiments to investigate the influence of the rotor downwash on the gas measurements at different altitudes and compared them with stationary measurements. Moreover, we did a first evaluation of the gas distribution mapping performance. Based on this novel IAQ monitoring concept, new algorithms in the field of Mobile Robot Olfaction (MRO) are planned to be developed exploiting the abilities of an aerial robotic swarm. T2 - 18th International Symposium on Olfaction and Electronic Nose CY - Fukuoka, Japan DA - 26.05.2019 KW - Nano aerial robot KW - Swarm KW - Indoor air quality KW - Monitoring PY - 2019 SN - 978-1-5386-3641-1 SP - 1 EP - 3 PB - IEEE CY - USA AN - OPUS4-48148 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Hirschberger, Paul A1 - Baurzhan, Zhandos A1 - Tiebe, Carlo A1 - Hofmann, Michael A1 - Hüllmann, Dino A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Indoor air quality monitoring using flying nanobots: Design and experimental study N2 - In this paper, we introduce a nano aerial robot swarm for Indoor Air Quality (IAQ) monitoring applications such as occupational health and safety of (industrial) workplaces. The robotic swarm is composed of nano Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), based on the Crazyflie 2.0 quadrocopter, and small lightweight Metal Oxide (MOX) gas sensors for measuring the Total Volatile Organic Compound (TVOC), which is a measure for IAQ. An indoor localization and positioning system is used to estimate the absolute 3D position of the swarm similar to GPS. A test scenario was built up to validate and optimize the swarm for the intended applications. Besides calibration of the IAQ sensors, we performed experiments to investigate the influence of the rotor downwash on the gas measurements at different altitudes and compared them with stationary measurements. Moreover, we did a first evaluation of the gas distribution mapping performance. Based on this novel IAQ monitoring concept, new algorithms in the field of Mobile Robot Olfaction (MRO) are planned to be developed exploiting the abilities of an aerial robotic swarm. T2 - 2019 IEEE International Symposium on Olfaction and Electronic Nose (ISOEN) CY - Fukuoka, Japan DA - 26.05.2019 KW - Indoor air quality KW - Nano aerial robot KW - Aerial robot olfaction KW - Swarm KW - Gas detector PY - 2019 SN - 978-1-5386-8327-9 SN - 978-1-5386-8328-6 DO - https://doi.org/10.1109/ISOEN.2019.8823496 SP - 1 EP - 3 PB - IEEE AN - OPUS4-48920 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Genath, A. A1 - Hofmann, Michael A1 - Tiebe, Carlo A1 - Einspanier, R. T1 - Auf dem Weg zum Monitoring der Ameisensäurekonzentration in der Bienenstock-Luft mit einem Multigassensorsystem N2 - Die Varroose gilt weltweit als eine der bedeutendsten Erkrankungen der westlichen Honigbiene, Apis mellifera. Verursacht wird sie durch den Ektoparasiten Varroa destructor, der durch Saugen der Hämolymphe und Virenübertragung sowohl die Bienenbrut als auch die adulten Individuen schädigt. Ohne imkerliche Unterstützung gehen betroffene Bienenvölker in der Regel innerhalb von drei Jahren ein. Als bewährte, häufige Behandlung wird flächendeckend 60%ige Ameisensäure (AS) - im Bienenstock appliziert über verschiedene Verdampfungssysteme - eingesetzt. Sie wirkt als einziger zugelassener Stoff gegen die Varroamilbe auch in die verdeckelte Brut hinein und birgt kein Risiko der Resistenzentwicklung. Allerdings ist das therapeutische Fenster, der Bereich zwischen Milbenabtötung und Bienenschädigung, relativ schmal und die tatsächliche AS-Konzentration im Bienenstock stark abhängig von äußeren Einflussfaktoren, wie Temperatur, Luftfeuchte oder Applikationsart. Eine Bestimmung der exakten AS-Konzentration im Bienenstock ist also notwendig, um einerseits das Wirkungsoptimum zu bestimmen und andererseits bei Übersteigen der Maximalkonzentrationen mit Folge-Schädigung der Bienen, ein rechtzeitiges Eingreifen der Imker zu ermöglichen. T2 - 6. HSN-Fachsymposium „Innovative Sensorik, verteilte Sensorsysteme, neue Technologien und Anwendungsfelder“ CY - Karlsruhe, Germany DA - 06.11.2019 KW - Biene KW - Apis mellifera KW - Varroa destructor KW - Ameisensäure KW - Multigassensorik PY - 2019 SP - 22 EP - 25 AN - OPUS4-49605 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Mieller, Björn A1 - Maiwald, Michael A1 - Kipphardt, Heinrich A1 - Tuma, Dirk A1 - Prager, Jens A1 - Schukar, Marcus A1 - Strohhäcker, J. T1 - Sensoren und Analytik für Sicherheit und Prozesskontrolle in Wasserstofftechnologien N2 - Die Nutzung von Sensortechnologien, insbesondere im Bereich der Gasdetektion mit einem Schwerpunkt auf Wasserstoff, spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Anwendungsbereichen der Wasserstofftechnologie. Sicherheitsüberwachung, Leckdetektion und Prozesskontrolle gehören zu den prominenten Anwendungsgebieten dieser Sensortechnologien. Ein zentrales Ziel ist die Erkennung von freigesetztem Wasserstoff sowie die genaue Bestimmung des Wasserstoff-Luftverhältnisses mithilfe von Gassensoren. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um potenzielle Gefahren frühzeitig zu erkennen und angemessene Maßnahmen zu ergreifen. Ein weiterer Schwerpunkt dieses Beitrags liegt auf der Analytik und der Verwendung zertifizierter Referenzmaterialien in Verbindung mit Metrologie für die Wasserstoffspeicherung. Dies gewährleistet eine präzise und zuverlässige Charakterisierung von Wasserstoff und unterstützt die Entwicklung sicherer Speichertechnologien. Im Rahmen des Euramet-Vorhabens Metrology for Advanced Hydrogen Storage Solutions (MefHySto) wird eine Kurzvorstellung präsentiert. Der Vortrag stellt zwei zerstörungsfreie Prüfverfahren zum strukturellen Zustandsüberwachung (Structural Health Monitoring, SHM) für Wasserstofftechnologien vor. Insbesondere die Fehlstellenerkennung mittels geführter Ultraschallwellen spielt eine bedeutende Rolle bei der Lebensdauerüberwachung von Wasserstoffspeichern. Ein weiterer Aspekt ist die Anwendung faseroptischer Sensorik zur Schadensfrüherkennung von Wasserstoffspeichern. Diese zerstörungsfreien Prüfverfahren ermöglichen eine präzise und frühzeitige Identifizierung von Schäden, was die Sicherheit und Effizienz von Wasserstoffspeichersystemen entscheidend verbessert. T2 - DVGW Kongress H2 Sicherheit CY - Online meeting DA - 15.11.2023 KW - H2Safety@BAM KW - Gassensorik KW - Metrologie KW - zertifizierte Referenzmaterialien KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschall KW - Faseroptik PY - 2023 AN - OPUS4-59230 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Inline detection of microbial infections on the basis of airborne metabolites using ion mobility spectrometry T2 - Postharvest Unlimited 2008 CY - Berlin, Germany DA - 2008-11-04 PY - 2008 AN - OPUS4-18153 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - HUMItrace-Sensorsystem mit neuartigen planaren Spurenfeuchtsensoren T2 - TEMPERATUR 2013 CY - Berlin, Germany DA - 2013-06-05 PY - 2013 AN - OPUS4-28811 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bayat, Mehmet Emin A1 - Kipphardt, Heinrich A1 - Tiebe, Carlo A1 - Tuma, Dirk A1 - Engelhard, Carsten T1 - Trace-Level Ammonia–Water Interactions in Hydrogen: Challenges in Gas Purity Analysis Using Optical-Feedback Cavity-Enhanced Absorption Spectroscopy (OF-CEAS) N2 - Ammonia is a critical impurity in hydrogen fuel due to its irreversible poisoning effect on proton exchange membrane fuel cells. Therefore, international standards (e.g., ISO 14687) set a stringent threshold of 100 nmol/mol. Furthermore, with the growing potential use of ammonia as a hydrogen carrier, its accurate quantification is becoming increasingly important. However, the presence of trace humidity poses analytical challenges, as ammonia may interact with water or interfaces, thereby affecting its detectability. Therefore, the goal of this work is to enable accurate trace ammonia quantification for hydrogen purity measurements through fundamental studies of the methodological challenges. Here, low-pressure sampling (ultra)long-path Optical-Feedback Cavity-Enhanced Absorption Spectroscopy (OF-CEAS) was applied with an effective optical path length of approximately 6.17 km. We studied three average amounts of ammonia: (38.2 ± 0.8) nmol/mol, (74.8 ± 0.7) nmol/mol, and (112.1 ± 1.2) nmol/mol. Furthermore, these amounts were investigated at trace-humidity levels ranging from 0.8 to 8.5 ppmV. We observed a systematic, nonlinear, and humidity-dependent positive measurement bias of up to + (1.0 ± 0.2) nmol/mol at the maximum investigated trace-humidity volume fraction of 8.5 ppmV. This bias was not caused by spectral interference but rather by water-induced accumulation of ammonia within the optical cavity. Moreover, time-resolved measurements in the presence of trace ammonia showed that water desorption follows first-order kinetics, whereas water adsorption followed mixed-order kinetics with an apparent reaction order of 1.57 ± 0.03. Distinct hydration states of surface-bound ammonia were identified, whereas under dry conditions and with increasing amounts of ammonia, enhanced surface adhesion through intermolecular clustering was observed. In addition, the presence of ammonium species within the sorption layer was indirectly confirmed by our experiments. In conclusion, we provide a deeper insight into trace-level ammonia–water interactions and establish a framework for optimizing methodologies, particularly for (ultra)long-path optical gas measurement systems. KW - Ammonia KW - Hydrogen KW - OF-CEAS KW - Humidity KW - Surface Interactions KW - Adsorption PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-643627 DO - https://doi.org/10.1021/acsmeasuresciau.5c00105 SN - 2694-250X SP - 1 EP - 15 PB - American Chemical Society (ACS) AN - OPUS4-64362 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pogány, A. A1 - Balslev-Harder, D. A1 - Braban, Ch. F. A1 - Cassidy, N. A1 - Ebert, V. A1 - Ferracci, V. A1 - Hieta, T. A1 - Leuenberger, D. A1 - Martin, N. A. A1 - Pascale, C. A1 - Peltola, J. A1 - Persijn, S. A1 - Tiebe, Carlo A1 - Twigg, M. M. A1 - Vaittinen, Olavi A1 - van Wijk, J. A1 - Wirtz, K. A1 - Niederhauser, B. T1 - A metrological approach to improve accuracy and reliability of ammonia measurements in ambient air N2 - The environmental impacts of ammonia (NH3) in ambient air have become more evident in the recent decades, leading to intensifying research in this field. A number of novel analytical techniques and monitoring instruments have been developed, and the quality and availability of reference gas mixtures used for the calibration of measuring instruments has also increased significantly. However, recent inter-comparison measurements show significant discrepancies, indicating that the majority of the newly developed devices and reference materials require further thorough validation. There is a clear need for more intensive metrological research focusing on quality assurance, intercomparability and validations. MetNH3 (Metrology for ammonia in ambient air) is a three-year project within the framework of the European Metrology Research Programme (EMRP), which aims to bring metrological traceability to ambient ammonia measurements in the 0.5–500 nmol mol−1 amount fraction range. This is addressed by working in three areas: (1) improving accuracy and stability of static and dynamic reference gas mixtures, (2) developing an optical transfer standard and (3) establishing the link between high-accuracy metrological standards and field measurements. In this article we describe the concept, aims and first results of the project. KW - Ammonia in ambient air KW - Traceability KW - Reference gas standards KW - Optical transfer standard KW - Validation and testing infrastructure PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1088/0957-0233/27/11/115012 SN - 0957-0233 VL - 27 IS - 11 SP - 115012 EP - 115026 PB - IOP Publishing Ltd. AN - OPUS4-39130 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moufid, M. A1 - Hofmann, Michael A1 - El Bari, N. A1 - Tiebe, Carlo A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Bouchikhi, B. T1 - Wastewater monitoring by means of e-nose, VE-tongue, TD-GC-MS, and SPME-GC-MS N2 - The presence of wastewater and air pollution has become an important risk factor for citizens, not only in terms of problems related to health risks, but also because of its negative impact on the country's image. For this reason, malodorous emission monitoring and control techniques are in high demand in urban areas and industries. The aim of this work is first to build an electronic nose (e-nose) and a Voltammetric Electronic tongue (VE-tongue) in order to study their ability to discriminate between polluted and clean environmental samples. Secondly, Thermal Desorption-Gas Chromatography-Mass Spectrometry (TD-GC-MS), and Solid Phase Micro Extraction-Gas Chromatography–Mass Spectrometry (SPME-GC-MS) are utilized to explain this discrimination by identifying specific compounds from these samples. Indeed, the e-nose, consisted of metal oxide semiconductor gas sensors, is used for the assessment of the studied odorous air and headspace samples from water and wastewater sites. Moreover, the VE-tongue, based on metal electrodes, is utilized to determine the patterns of the sensor array responses, which serve as fingerprints profiles of the analyzed liquid samples. Chemometric tools, such as Principal Component Analysis (PCA), Hierarchical Cluster Analysis (HCA), and Support Vector Machines (SVMs) are operated for the processing of data from the e-nose and the VE-tongue. By using the both systems, the analyses of headspace and liquid samples from the seven sites allow better discrimination. To explain the cause of the obtained discrimination, TD-GC-MS and SPME-GC-MS analyses are well performed to identify compounds related sites. According to these outcomes, the proposed e-nose and VE-tongue are proved to be rapid and valuable tools for analysis of environmental polluted matrices. KW - Wastewater KW - Electronic nose KW - Voltammetric electronic tongue KW - Thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry KW - Solid phase micro extraction-gas chromatography–mass spectrometry PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121450 VL - 221 SP - 121450 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-51099 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Melzer, Michael T1 - Seminar about the expression of uncertainty in measurement N2 - The evaluation of measurement uncertainty is essential for testing and calibration laboratories. This paper provides a general process description for the determination of the measurement uncertainty of quantitative data and its application to the conformity assessment with examples, and how to deal with the uncertainty of qualitative (Boolean) results, e. g. when "Alarm" or "No alarm" occours in an instrument display. T2 - GW4SHM - 1st Training Event CY - Online meeting DA - 23.11.2020 KW - Uncertainty KW - Conformity assessment KW - Boolean results PY - 2020 AN - OPUS4-52040 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Development of a gas standard generator N2 - Pollution through emission of toxic gases is an increasing problem for the environment. It affects similarly agricultural, industrial and urban areas. In future, environmental emissions in ambient air must be monitored at even lower concentrations as nowadays. One environmental relevant compound is ammonia and its conversion product ammonium that have strong negative impact on human health and ecosystems. Most ammonia measurements in ambient air are performed in the range below 1000 nmol·mol 1 and thus there is a need for reliable traceable ammonia gas standards and in addition in situ analytical procedures for monitoring (in ambient air to avoid that thresholds are exceeded). Therefore, the use of reference materials is necessary for development accompanying test or for calibration, e. g. of structure-integrated sensors and mobile multi-gas sensors. The developed gas standard generator produces gas mixtures that comply with the metrological traceability for ammonia gas standards in the desired environmentally relevant measurement range. The method is based on the permeation of ammonia through a membrane at constant temperature and pressure. The resulting ammonia penetrant gas flow is then mixed with a carrier gas flow to generate a gas standard flow of known concentration. The dynamic rage is enlarged by using a two dilution steps. Depending on the permeation rate, generable molar fractions are possible in the range nmol·mol-1 to a few µmol·mol-1. We present the design of an ammonia gas standard generator and first results of the characterisation of its individual components supporting the uncertainty assessment according to GUM for stable gas concentrations in this range. The relative uncertainty of the generated ammonia gas standard is smaller than 4 % (k = 2). T2 - Networked Environmental Monitoring – from sensor principles to novel services CY - BAM, Berlin, Germany DA - 06.02.2018 KW - Permeation KW - Gas standard generator PY - 2018 AN - OPUS4-44089 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nattuveettil, Keerthana A1 - Brunner, Nanine A1 - Tiebe, Carlo A1 - Thomas, Marcus A1 - Melzer, Michael A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Johann, Sergej A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Digital approach of certification in Quality Infrastructure N2 - QI-Digital is a joined project aiming at digitalising Quality Infrastructure (QI) processes involving standardization, conformity assessment, accreditation, metrology, and market surveillance [1]. Federal institute of material research and testing (BAM) is working on the creation of a digital calibration certifi-cate (DCC) to achieve digital metrological traceability and conformity assessment. The utilisation of machine readable and executable DCCs in the XML format is demonstrated on an example of a tem-perature measurement at a hydrogen refueling station. The certificates will be retrieved and analysed automatically at a Process Control System or at a Digital Twin. T2 - SMSI 2023 Conference CY - Nürnberg, Germany DA - 08.05.2023 KW - Quality Infrastructure KW - Digital Certificates KW - Temperature calibration KW - Digitalisation KW - Hydrogen technology PY - 2023 DO - https://doi.org/10.5162/SMSI2023/A3.4 SP - 51 EP - 52 PB - AMA Service GmbH CY - Wunstorf AN - OPUS4-57964 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Melzer, Michael A1 - Thomas, Marcus A1 - Tiebe, Carlo T1 - Digitaler Kalibrierschein 8.1I1451B mit digitaler Signatur und digitalem Akkreditierungssymbol (eAttestation) N2 - Es handelt sich hierbei um die erste Veröffentlichung einer verifizierbaren eAttestation (DCC mit DAkkS-Siegel). Sie wurde vom akkreditierten Kalibrierlabor D-K-11075-08, im Rahmen des QI-Digital Vorhabens, für den Fachbereich 8.1 erstellt und dient im Zusammenhang mit dem Vortrag "Digitale Kalibrierzertifikate – die Umsetzung in akkreditierten Laboratorien" auf dem 324. PTB-Seminar "Berechnung der Messunsicherheit – Empfehlungen für die Praxis" als Anschauungsmaterial für die Digitalisierung in der Metrologie. T2 - 324. PTB-Seminar: Berechnung der Messunsicherheit – Empfehlungen für die Praxis CY - Berlin, Germany DA - 22.05.2023 KW - Akkreditierung KW - DCC KW - Digitalisierung KW - QI-Digital KW - eAttestation PY - 2023 UR - https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_8/8.4_mathematische_modellierung/324_PTB_Seminar/Vortraege/8.1I1451B_DAkkS_TEMP_Fluke2638A_SignDFN_eAttest.pdf SP - 1 EP - 3 CY - Berlin, Deutschland AN - OPUS4-58010 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gawlitza, Kornelia A1 - Johann, Sergej A1 - Mansurova, Maria A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Tiebe, Carlo A1 - Bell, Jérémy A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Rurack, Knut T1 - Semi-automatic Measurement Device for Long-Term Monitoring of Ammonia in Gas Phase N2 - In the present paper the development of a semi-automated device for long-term monitoring of gaseous ammonia is described. A sensor material was produced that changes its optical properties in the pres-ence of low concentrations of ammonia in air. The implementation into an electronic device enables precise, simple, economic and fast monitoring of low concentrations of harmful gases, like ammonia, and hence can help to improve the climate monitoring in livestock housing, barns or stables. T2 - SMSI 2021 CY - Online meeting DA - 03.05.2021 KW - Spectroscopy KW - Embedded sensor KW - Environment KW - Air quality PY - 2021 SP - 133 EP - 134 AN - OPUS4-52576 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gawlitza, Kornelia A1 - Johann, Sergej A1 - Mansurova, M. A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Tiebe, Carlo A1 - Bell, Jérémy A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Rurack, Knut T1 - Semi-automatic Measurement Device for Long-Term Monitoring of Ammonia in Gas Phase N2 - The present paper describes the development of a sensor material that changes its fluorescence in the presence of gaseous ammonia in a relevant concentration range. The implementation into a semi-automatic gas measurement device enables low-cost, precise, simple and fast monitoring of low con-centrations of harmful gases, like ammonia, and hence can help to improve the climate monitoring in livestock housing, barns or stables. T2 - SMSI 2020 CY - Meeting was canceled KW - Spectroscopy KW - Emmbedded sensor KW - Environment KW - Air quality PY - 2020 DO - https://doi.org/10.5162/SMSI2020/B5.4 SP - 133 EP - 134 AN - OPUS4-50867 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Tiebe, Carlo T1 - KonSens - Kommunizierende Sensorsysteme für die Bauteil- und Umweltüberwachung N2 - Im Projekt KonSens werden für die Anwendungsbei- spiele bauteilintegrierte Sensorik für Betonkomponen- ten und mobile Multigassensorik Sensorsysteme in Form von Funktionsmustern entwickelt, validiert und angewendet. Schwerpunkte liegen einerseits in der Detektion und Bewertung von Korrosionsprozessen in Beton und andererseits in der Detektion und Quantifi- zierung sehr geringer Konzentrationen toxischer Gase in der Luft. Dabei ist die Adaption der sensorischen Methoden aus dem Labor in reale Messumgebungen inklusive geeigneter Kommunikationstechnik ein wichtiger Aspekt. T2 - Networked Environmental Monitoring – from sensor principles to novel services CY - BAM, Berlin, Germany DA - 06.02.2018 KW - Umweltmonitoring KW - Bauwerksüberwachung PY - 2018 AN - OPUS4-44074 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Zunkel, Astrid A1 - Klein, Ulrich A1 - Schlischka, Jörg A1 - Klinger, Christian T1 - Materialuntersuchungen zur Schadensanalyse an einem explodierten Umlaufkühler N2 - Ein Durchlaufkühler ist im Betrieb explodiert. Die zerborstenen Gehäuseteile aus Kunststoff führten zu einem Austreten der Kühlflüssigkeit am Betriebsort sowie zu einem Personenschaden mit Knalltrauma. Bei Funktionsprüfungen am beschädigten Gerät traten unerwartet, aber reproduzierbar Knalleffekte auf der Kupfer-Kühlschlange auf. Ein möglicher Mechanismus konnte im Labor durch Synthese von Kupferazid auf Kupferproben und Auslösung vergleichbarer Knalleffekte nachgestellt werden. Damit ist die Plausibilität des beschriebenen Schadensereignisses mit diesem oder einem ähnlich reagierenden Stoff belegt. Ein eindeutiger Nachweis darüber, dass beim aufgetretenen Schadensfall dieselbe chemische Reaktion stattgefunden hat ist nicht möglich, da die Belag-Überreste aus dem explodierten Kühlgerät für eine Analyse nicht mehr in ausreichender Menge verfügbar waren. T2 - Erfahrungsaustausch für Sachverständige in der Anlagenüberwachung der Industrie (ESA 2021) CY - Online meeting DA - 20.04.2021 KW - Umlaufkühler KW - Schadensanalyse KW - Materialuntersuchungen KW - Gutachten KW - Kupferazid PY - 2021 AN - OPUS4-52484 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Materialuntersuchungen zur Schadensanalyse an einem explodierten Umlaufkühler N2 - Ein Umlaufkühler ist im Betrieb explodiert. Splitter des zerborstenen Gehäuses aus Kunststoff wurden mit dem Kühlwasser in die Umgebung geschleudert, am Betriebsort entstand Personenschaden. Bei Funktionsprüfungen am beschädigten Gerät traten unerwartet - aber reproduzierbar - Knalleffekte bei Berührung der Außenoberfläche der Kupfer-Kühlschlange auf. Ein möglicher Mechanismus konnte im Labor durch Synthese von Kupferazid auf Kupferproben und Auslösung vergleichbarer Knalleffekte nachgestellt werden. Damit ist die Plausibilität des beschriebenen Schadensereignisses mit diesem oder einem ähnlich reagierenden Stoff belegt. Ein eindeutiger Nachweis darüber, dass bei dem aufgetretenen Schadensfall dieselbe chemische Reaktion stattgefunden hat, war nicht möglich, da die Belag-Überreste aus dem explodierten Kühlgerät für eine Analyse nicht mehr in ausreichender Menge verfügbar gewesen sind. T2 - BG RCI Präventionstagung, Teil 11 - Inkompatible Systeme – Wenn Chemikalien und Werkstoffe heftig reagieren CY - Online meeting DA - 19.01.2022 KW - Explosion KW - Gutachten KW - Kupferazid KW - Materialuntersuchung KW - Schadensanalyse KW - Umlaufkühler PY - 2022 AN - OPUS4-56686 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tiebe, Carlo A1 - Zunkel, Astrid A1 - Klein, Ulrich A1 - Schlischka, Jörg A1 - Klinger, Christian T1 - Materialuntersuchungen an einem explodierten Umlaufkühler N2 - Ein Umlaufkühler ist im Betrieb explodiert. Splitter des zerborstenen Gehäuses aus Kunststoff wurden mit dem Kühlwasser in die Umgebung geschleudert, am Betriebsort entstand Personenschaden. Bei Funktionsprüfungen am beschädigten Gerät traten unerwartet - aber reproduzierbar - Knalleffekte bei Berührung der Außenoberfläche der Kupfer-Kühlschlange auf. Ein möglicher Mechanismus konnte im Labor durch Synthese von Kupferazid auf Kupferproben und Auslösung vergleichbarer Knalleffekte nachgestellt werden. Damit ist die Plausibilität des beschriebenen Schadensereignisses mit diesem oder einem ähnlich reagierenden Stoff belegt. Ein eindeutiger Nachweis darüber, dass bei dem aufgetretenen Schadensfall dieselbe chemische Reaktion stattgefunden hat, war nicht möglich, da die Belag-Überreste aus dem explodierten Kühlgerät für eine Analyse nicht mehr in ausreichender Menge verfügbar gewesen sind. KW - Kupferazid KW - Umlaufkühler KW - Explosion KW - Gutachten KW - Schadensanalyse KW - Materialuntersuchung PY - 2022 SN - 2191-0073 VL - 12 IS - 7/8 SP - 15 EP - 21 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf AN - OPUS4-55570 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tiebe, Carlo A1 - Bayat, Mehmet E. T1 - Sensorvalidierungen für die Sicherheit und Prozesskontrolle entlang der Wasserstoffwertschöpfungskette N2 - Die Nutzung von Sensortechnologien, insbesondere zur Gasdetektion von Wasserstoff, ist essenziell für die Sicherheit und Prozesskontrolle von Wasserstofftechnologien. Anwendungen umfassen Sicherheitsüberwachung, Leckdetektion und Prozesskontrolle. Ziel ist die frühzeitige Erkennung freigesetzten Wasserstoffs und die Bestimmung des Wasserstoff-Luftverhältnisses. Dies dient der Gefahrenprävention und der Einleitung geeigneter Maßnahmen, z. B. Alarme. Als wichtiger Prozessschritt im Sicherheits- bzw. Qualitätsmanagement zählt auch eine präzise Charakterisierung von Wasserstoffanteilen in Luft bzw. im Prozessstrom. unterstützt die frühzeitige Schadensdetektion und erhöht die Systemsicherheit. KW - Wasserstoff KW - Sensor KW - Validierung KW - Referenzmaterial KW - Referenzverfahren KW - Sensoren KW - Gaschromatographie KW - GC PY - 2025 VL - 166 IS - 9 SP - 58 EP - 63 PB - Vulkan-Verlag GmbH CY - Essen AN - OPUS4-64119 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Johann, Sergej A1 - Tiebe, Carlo A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Feasibility Study for Safe Workplaces through automation and digitalization technology with redesigned Smart Sensors and LoRaWAN Monitoring System N2 - This project addresses the application of safe and healthy workplaces in offices, chemical laboratories and other workplaces where indoor air quality plays an important role. The LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) is used as a communication interface to make sensor data globally accessible. The objectives of the project are to create a sensor node and an online and offline system that collects the data from the sensor nodes and stores it on a local server, in a cloud, and also locally on the node to prevent communication failures. An important point in this project is the development of the sensor nodes and the placement of these in the premises, thus no development work is involved in Building the infrastructure. T2 - SMSI 2021 CY - Online meeting DA - 03.05.2021 KW - Smart sensors KW - Air quality monitoring KW - LoRaWAN KW - VOC KW - Multisensor system PY - 2021 SP - 230 EP - 231 AN - OPUS4-52649 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bayat, Mehmet A1 - Kipphardt, Heinrich A1 - Tiebe, Carlo A1 - Engelhard, Carsten T1 - Effect of Trace Humidity on Trace Ammonia Quantification N2 - Hydrogen is receiving growing attention as a promising medium for energy storage and transportation. Proton exchange membrane (PEM) fuel cells are a key technology for energy conversion from hydrogen. However, high purity hydrogen is required for this technology, as described in standards such as ISO 14687:2019. A critical impurity that impairs PEM efficiency is ammonia, for which a limit value of 100 nmol/mol applies. In addition, the maximum amount of humidity is specified with 5 µmol/mol. The presence of humidity in hydrogen at levels up to 50 times higher than ammonia raises the critical question of whether ammonia can still be quantified accurately in the lower nmol/mol range without interference from water. In addition, the general question arises as to whether the critical analyte, ammonia, can still be detected at all, given the expected surface effects at such amounts of trace humidity. In this work, we describe the influence of trace humidity on the surface behavior of adsorbed ammonia on stainless steel. Samples with ammonia at approximately 100 nmol/mol in hydrogen, with trace humidity levels ranging from 3 µmol/mol to 10 µmol/mol, were carefully prepared using dynamic mixing. Humidification was conducted using an advanced saturation method. These samples were investigated under atmospheric conditions using low pressure sampling Optical Feedback Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy (OFCEAS). From the observed time-dependent signals, kinetics were determined and analyzed, yielding insights on the strength of the adsorption behavior of the analytes. T2 - ANAKON 2025 CY - Leipzig, Germany DA - 10.03.2025 KW - OF-CEAS KW - Hydrogen KW - Ammonia KW - Water KW - Humidity KW - Kinetics KW - Adsorption PY - 2025 UR - https://veranstaltungen.gdch.de/microsite/index.cfm?l=11713&sp_id=2&selSiteID=vplanner AN - OPUS4-64046 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Sensoren und Analytik für Sicherheit und Prozesskontrolle in Wasserstofftechnologien N2 - Der Beitrag beinhaltet Themen vom H2Safety@BAM-Kompetenzfeld Sensorik, Analytik und zertifizierte Referenzmaterialien (SensRef) mit Fokus auf Mess- und Prüfverfahren mit verschiedenen Sensortechnologien und Ultraschallwellen: Metrologie zur Wasserstoffspeicherung - Euramet-Vorhaben "MefHySto", Erkennung von freigesetztem Wasserstoff sowie die Bestimmung des Wasserstoff-Luftverhälntisses mit Gassensoren, zerstörungsfreie Fehlstellenerkennung mit integriertem Zustandsüberwachungssystem basierend auf geführten Ultraschallwellen zur Lebensdauerüberwachung von Composite-Behältern (Wasserstoffspeicher) sowie faseroptische Sensorik zur Schadenfrüherkennung von Wasserstoffspeichern aufgrund erkennbarer Dehnungsänderungen an Druckbehältern. T2 - DVGW Kongress H2 Sicherheit CY - Online meeting DA - 23.11.2022 KW - H2Safety@BAM KW - SensRef KW - Faseroptische Sensorik KW - Gassensorik KW - Geführte Ultraschallwellen KW - Leckdetektion KW - Metrologie zur Wasserstoffspeicherung KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Structural Health Monitoring (SHM) PY - 2022 AN - OPUS4-56683 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Sensoren und Analytik für Sicherheit und Prozesskontrolle in Wasserstofftechnologien N2 - Der Beitrag behandelt verschiedene Themen aus dem H2Safety@BAM-Kompetenzfeld Sensorik, Analytik und zertifizierte Referenzmaterialien (SensRef) mit Schwerpunkt auf Mess- und Prüfverfahren, die verschiedene Analyseverfahren, Sensortechnologien und Ultraschallwellen nutzen. Ein Teil davon ist das Euramet-Vorhaben "MefHySto" zur Metrologie der Wasserstoffspeicherung. Des Weiteren werden Verfahren zur Erkennung von freigesetztem Wasserstoff und zur Bestimmung des Wasserstoff-Luftverhältnisses mithilfe von Gassensoren behandelt. Ein weiterer Aspekt ist die zerstörungsfreie Fehlstellenerkennung mit einem integrierten Zustandsüberwachungssystem, das auf geführten Ultraschallwellen basiert und zur Überwachung der Lebensdauer von Composite-Behältern (Wasserstoffspeicher) dient. Zudem wird die Anwendung faseroptischer Sensorik zur Schadenfrüherkennung an Wasserstoffspeichern diskutiert. Dabei werden erkennbare Dehnungsänderungen an Druckbehältern als Indikatoren genutzt. T2 - DVGW-Kongress "H2 Sicherheit" CY - Online meeting DA - 15.03.2023 KW - Faseroptische Sensorik KW - Gassensorik KW - Geführte Ultraschallwellen KW - Leckdetektion KW - Metrologie zur Wasserstoffspeicherung KW - Structural Health Monitoring (SHM) KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - SensRef KW - H2Safety@BAM PY - 2023 AN - OPUS4-57529 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Moufid, M. A1 - Tiebe, Carlo A1 - El Bari, N. A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Bouchikhi, B. T1 - Characterization of Unpleasant Odors in Poultry Houses Using Metal Oxide Semiconductor-Based Gas Sensor Arrays and Pattern Recognition Methods N2 - In this study, the ability of an electronic nose developed to analyze and monitor odor emissions from three poultry farms located in Meknes (Morocco) and Berlin (Germany) was evaluated. Indeed, the potentiality of the electronic nose (e-nose) to differentiate the concentration fractions of hydrogen sulfide, ammonia, and ethanol was investigated. Furthermore, the impact change of relative humidity values (from 15% to 67%) on the responses of the gas sensors was reported and revealed that the effect remained less than 0.6%. Furthermore, the relevant results confirmed that the developed e-nose system was able to perfectly classify and monitor the odorous air of poultry farms. T2 - 1st International Electronic Conference on Chemical Sensors and Analytical Chemistry CY - Online meeting DA - 01.07.2021 KW - Pattern recognition methods KW - Gas sensors KW - Electronic nose KW - poultry odorous air monitoring PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-544005 UR - https://csac2021.sciforum.net/ DO - https://doi.org/10.3390/CSAC2021-10481 VL - 5 IS - 52 SP - 1 EP - 7 PB - MDPI AN - OPUS4-54400 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Prüf- und Messverfahren mit verschiedenen Sensortechnologien und Ultraschallwellen N2 - Der Vortrag zum Mess- und Prüfverfahren mit verschiedenen Sensortechnologien und Ultraschallwellen beinhaltet die Themen: Metrologie zur Wasserstoffspeicherung - Euramet-Vorhaben "MefHySto", Erkennung von freigesetztem Wasserstoff sowie die Bestimmung des Wasserstoff-Luftverhälntisses mit Gassensoren, zerstörungsfreie Fehlstellenerkennung mit integriertem Zustandsüberwachungssystem basierend auf geführten Ultraschallwellen zur Lebensdauerüberwachung von Composite-Behältern (Wasserstoffspeicher) sowie faseroptische Sensorik zur Schadenfrüherkennung von Wasserstoffspeichern aufgrund erkennbarer Dehnungsänderungen an Druckbehältern. T2 - DVGW Kongress H2 Sicherheit CY - Online meeting DA - 28.09.2021 KW - Leckdetektion KW - Metrologie zur Wasserstoffspeicherung KW - Gassensorik KW - Structural Health Monitoring (SHM) KW - Geführte Ultraschallwellen KW - Faseroptische Sensorik KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2021 AN - OPUS4-54136 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Mess- und Prüfverfahren mit Sensorik N2 - Mess- und prüftechnische Verfahren sind zur Prozesskontrolle und Sicherheitsüberwachung in Wasserstofftechnologien von hoher Bedeutung. Typische Anwendungsgebiete von Sensoren sind Sicherheitsüberwachung, Leckdetektion und Prozesskontrolle. In diesem Beitrag werden Themen zur Erkennung von freigesetztem Wasserstoff sowie die Bestimmung des Wasserstoff-Luftverhältnisses mit Gassensoren, Fehlstellenerkennung mit geführten Ultraschallwellen zur Lebensdauerüberwachung (Structural Health Monitoring) von Wasserstoffspeichern sowie der Einsatz faseroptischer Sensoren zur Überwachung des Dehnungs- und Alterungsverhaltens sowie zur Schadensfrüherkennung von Wasserstoffspeichern vorgestellt. T2 - DVGW Kongress H2 Sicherheit CY - Online meeting DA - 27.01.2021 KW - Metrologie KW - Gassensoren KW - Structural Health Monitoring KW - Faseroptische Sensoren KW - Wasserstoff PY - 2021 AN - OPUS4-52141 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Ammoniakbestimmung mit einem portablen Fluoreszenzsensor N2 - Ammoniakemissionen in die Umwelt erfolgen insbesondere durch die Landwirtschaft (93,6 %), aber auch durch Verbrennungsprozesse in der die Abfallwirtschaft (2,3 %) und den Straßenverkehr (1,8 %). Dieser Stoff ist selbst in geringen Konzentrationen nicht nur eine Geruchsbelästigung, sondern auch eine Substanz mit ökologischer und klimatischer Relevanz. Die Bestimmung von Ammoniak in relevanten Konzentrationen von kleiner 25 μg m-3 erfolgt im Allgemeinen über NH4+ als Analyten, spektralfotometrisch oder mit der Ionenchromatographie nach Überführung in die flüssige Phase. Wegen der niedrigen Konzentrationen an Ammoniak in der Außenluft wird meist eine gesammelte Probe verwendet oder die Bestimmung erfolgt nach einer aktiven, anreichernden Probenahme. Die eigenen Arbeiten sollen dazu beitragen, die Ammoniak-Bestimmung in der Außenluft präziser, sowie schneller und kostengünstiger zu machen. Die BAM prüfte daher kommerzielle elektrochemische und Metalloxid-basierte Sensoren, die für diesen Konzentrationsbereich aber nur bedingt geeignet sind. Deshalb wurden alternativ eigene Entwicklungen zum Nachweis von Ammoniak im Spurenbereich aufgenommen, wobei der Analyt über die Änderung der Fluoreszenz eines BODIPY-Farbstoffs bei 550 nm mittels eines portablen Fluoreszenz-Sensors direkt aus der Gasphase gemessen wird. Zur Kalibrierung von Ammoniak-Sensoren und -Messgeräten steht ein stationäres System basierend auf der Mischung von zertifizierten Prüfgasen aus Druckflaschen mit kalibrierten Massendurchfluss-regler (MFC) zur Verfügung. Darüber hinaus erfolgt eine chemische Analyse der verwendeten Gasgemische mittels eines Massenspektrometers. Für die Kalibrierung und Prüfung von Sensoren und Messgeräten vor Ort wurde ein mobiles Prüfsystem entwickelt. Die Generierung von Ammoniak-haltigen Gasen im Spurenbereich von 0,5 nmol/mol bis 500 nmol/mol erfolgt durch das Permeationsverfahren nach ISO 6145-10. Für die Realisierung der Rückführbarkeit der Ammoniakbestimmung werden von den Nationalen Metrologischen Instituten sowie designierten Instituten Standards bereitgestellt und auch weiterentwickelt. Die primären metrologischen Standards beruhen auf SI-Einheiten und sind die Basis für eine Rückführbarkeit der Sensoren bzw. Analysengeräte. T2 - 5. Fachsymposium „Intelligente Sensorik/Analytik und sichere Sensornetze: Innovative Technologien und neue Anwendungsfelder“ CY - Karlsruhe, Germany DA - 14.11.2018 KW - Ammoniak KW - Sensor KW - Multigassensorik PY - 2018 AN - OPUS4-46926 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Detektion von leicht flüchtigen Schimmelpilzmetaboliten mittels Ionen-Mobilitäts-Spektrometrie (IMS) T2 - ANAKON 2009 CY - Berlin, Germany DA - 2009-03-17 PY - 2009 AN - OPUS4-19101 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -