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 - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - New planar trace humidity sensor T2 - IMCS 2012 - The 14th International Meeting on Chemical Sensors CY - Nuremberg, Germany DA - 2012-05-20 PY - 2012 AN - OPUS4-25680 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo T1 - Development of a mobile ammonia gas standard generator for environmental measurements T2 - GAS2015 CY - Rotterdam, Netherland DA - 2015-06-10 PY - 2015 AN - OPUS4-33889 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -