TY - CONF A1 - Völker, Christoph T1 - Daten verständlich machen mit einem Semantic Web basierten Ansatz für die ZfP im Bauwesen N2 - Im Bereich der Zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) im Bauwesen werden eine Vielzahl von Messdaten erfasst. Obwohl Sie als Grundlage für wissenschaftliche Analysen dienen, gibt es noch keine einheitliche Repräsentation der Daten. Eine Analyse verschiedener verteilter Datensätze über unterschiedliche Prüfobjekte hinweg ist daher kaum möglich. Wir stellen einen Ansatz für ein integriertes Datenmanagement verteilter Datensätze auf Basis von Semantic-Web Technologien vor. Der Ansatz basiert im Kern auf einem mathematischen Modell – der sogenannten Ontologie – welches das Wissen unserer Domäne ZfPBau repräsentiert. Die von uns entwickelte ZfPBau Ontologie wird mit Datenquellen verknüpft und beschreibt so die semantische Bedeutung der Daten. Darüber hinaus fungiert die Ontologie als zentrales Konzept für den Datenbankzugriff. Domänen-fremde Datenquellen können durch die Verknüpfung mit der ZfPBau Ontologie einfach integriert werden und stehen zur generischen Nutzung im Sinne der Digitalisierung direkt zur Verfügung. Basierend auf einer umfangreichen Literaturrecherche, skizzieren wir die Möglichkeiten die sich daraus für die ZfP im Bauwesen ergeben, wie zum Beispiel Messdaten computergestützt zu sortieren, zu analysieren, Zusammenhänge zu erkennen und zu erklären. Der erwartete Nutzen dieses Ansatzes der Wissensrepräsentation und des Datenzugriffs für die ZfP-Community ist eine Erweiterung des Wissens durch Datenaustausch in der Forschung (Interoperabilität), die wissenschaftliche Verwertung großer existierender Datenquellen mit datenbasierten Verfahren (wie Bilderkennung, Messunsicherheitsberechnungen, Faktoranaylsen, Materialcharackterisierung) und letztlich ein vereinfachter Transfer von ZFP-Daten in Ingenieurmodelle und somit in die Baupraxis. Ontologien sind bereits Kern vielzähliger intelligenter Systeme wie Building-Information-Modeling oder Forschungsdatenbanken. Der Beitrag gibt einen Überblick über die Werkzeuge die wir derzeit für die Kommunikation mit ihnen schaffen. T2 - Seminar ZfP 4.0 Die ZfP im Zeichen der Digitalisierung CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 08.10.2020 KW - Ontologien KW - Semantisches Datenmanagement KW - Reproduzierbare Wissenschaft PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-518092 AN - OPUS4-51809 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völker, Christoph T1 - Explore and Exploit - Strategische Erweiterung der fraktographischen Datenbank mit Machine Learning N2 - In diesem Vortrag stellen wir den aktuellen Stand zu einer Masterarbeit zusammen die sich mit dem Thema beschäftigt wie die Generalisierbarkeit von Datenmodellen auf Basis kleiner Datensätze erhöht werden kann. Wir stellen vor, wie die Datenbasis eines fraktogafischen Bildklassifizierers mit einem statistischen Model strategische erweitert, bzw. an eine Anwendung angepasst werden kann. T2 - AG Fraktographie im DVM/DGM Gemeinschaftsausschuss „Rasterelektronenmikroskopie in der Materialprüfung“ CY - Online meeting DA - 20.11.2020 KW - Bild Klassifizierung KW - Small Data KW - Unsicherheitsberechnung KW - Erklärbare KI PY - 2020 AN - OPUS4-51810 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völker, Christoph T1 - Quantifizierung der Unsicherheit für einen dünnbesetzten maschinellen Lerndatensatz (ML) in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) N2 - Das maschinelle Lernen (ML) wurde erfolgreich zur Lösung vieler Aufgaben in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) eingesetzt. Allerdings ist die Erstellung von Referenzdaten in den meisten Fällen extrem teuer und daher viel knapper als in anderen Forschungsbereichen. Auch decken die verfügbaren Daten mitunter nur ein einziges Szenario ab, so dass die Leistungsindikatoren oft nicht die tatsächliche Leistung des ML-Modells in der praktischen Anwendung widerspiegeln. Schätzungen, die die Übertragbarkeit von einem Szenario auf ein anderes quantifizieren, sind erforderlich, um dieser Herausforderung gerecht zu werden und den Weg für Anwendungen in der Praxis zu ebnen. In diesem Beitrag stellen wir Werkzeuge zur Beschreibung der Unsicherheit von ML in neuen ZfPBau-Szenarien vor. Zu diesem Zweck haben wir einen bestehenden Trainingsdatensatz zur Klassifizierung von Korrosionsschäden der Bewehrung in Beton um eine neue Fallstudie erweitert. Die Messungen wurden an großflächigen Betonproben mit eingebauter chloridinduzierter Korrosion des Bewehrungsstahls durchgeführt. Das Experiment simulierte den gesamten Lebenszyklus von chloridinduzierten Sichtbetonbauteilen im Labor. Unser Datensatz umfasst Potenzialfeld- und Radarmessungen. Die einzigartige Fähigkeit, die Schädigung zu überwachen und eine gezielte Korrosion einzuleiten, ermöglichte es, die Daten zu labeln - was für die Konstruktion von ML-Modellen entscheidend ist. Um die Übertragbarkeit zu untersuchen, erweitern wir unser Modell um Metadaten - wie etwa Konstruktionsmerkmale des Prüfkörpers und Umweltbedingungen. Dies erlaubt es, die Veränderung dieser Merkmale in neuen Szenarien mit statistischen Methoden als Unsicherheiten auszudrücken. Wir vergleichen verschiedene auf Stichproben und statistischer Verteilung basierende Ansätze und zeigen, wie diese Methoden eingesetzt werden können, um Wissenslücken von ML-Modellen in der ZfP zu schließen T2 - DGZfP Jahrestagung 2021 CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Machine Learning KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Datenfusion KW - Multi Sensor KW - Unsicherheitsquantifizierung PY - 2021 AN - OPUS4-54124 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völker, Christoph T1 - Datenfusion –Informationsgewinn aus Multisensordaten N2 - Angetrieben durch Digitalisierung und die sogenannte Industrie 4.0 steigt die Erwartungshaltung gegenüber der Nutzung von Sensorik. Die Unsicherheit, Widersprüchlichkeit und Redundanz separat verarbeiteter einzelner Quellen soll durch die synergetische Zusammenführung heterogener Datensätze überwunden werden. Dabei steht der zunehmenden Aufgabenkomplexität eine ebenso zunehmende Verfügbarkeit an Sensoren, Daten und Rechenleistung gegenüber. Der Begriff Datenfusion fasst Ansätze zusammen, die Daten zu abstrakteren, aber besser verständlichen Informationen verarbeiten. Die Fusion ist Kernbestandteil effektiver Assistenzsysteme und beweist in vielzähligen Aufgaben - von militärischen Anwendungen über Flug- und Fahrassistenzsysteme, bis in den Heimbereich – ihr großes Potenzial. Durch die wachsende Automatisierung bei der Messdatenerfassung wird Datenfusion auch in der industriellen Qualitätsprüfung und –sicherung zunehmend attraktiver. Der Vortrag gibt einen Überblick über den breiten Themenkomplex und widmet sich dabei im Theorieteil speziell der Fragen, welche Informationen in multivariaten Datensätzen stecken und wie sie extrahiert werden können. Anschließend wird ein Beispiel für die erfolgreiche Anwendung zur zerstörungsfreien Prüfung von Betonbauteilen vorgestellt. Der dargestellte Datensatz ist klein, heterogen, hochdimensional und unausgeglichen. Anhand von Algorithmen mit unterschiedlicher Leistungsfähigkeiten hinsichtlich Anpassungsfähigkeit und Invarianz gegenüber Höherdimensionalität wird erläutert welche Prozesse zur Verbesserung der Informationsqualität nötig sind. T2 - Vortragsreihe des Kompetenzzentrums Datenanalyse CY - BAM UE, Berlin, Germany DA - 25.07.2018 KW - Maschinelles Lernen KW - Datenfusion KW - ZfP KW - Beton KW - Korrosion PY - 2018 AN - OPUS4-45602 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völker, Christoph T1 - Vortragsreihe des Kompetenzzentrums Datenanalyse Datenfusion –Informationsgewinn aus Multisensordaten N2 - Angetrieben durch Digitalisierung und die sogenannte Industrie 4.0 steigt die Erwartungshaltung gegenüber der Nutzung von Sensorik. Die Unsicherheit, Widersprüchlichkeit und Redundanz separat verarbeiteter einzelner Quellen soll durch die synergetische Zusammenführung heterogener Datensätze überwunden werden. Dabei steht der zunehmenden Aufgabenkomplexität eine ebenso zunehmende Verfügbarkeit an Sensoren, Daten und Rechenleistung gegenüber. Der Begriff Datenfusion fasst Ansätze zusammen, die Daten zu abstrakteren, aber besser verständlichen Informationen verarbeiten. Die Fusion ist Kernbestandteil effektiver Assistenzsysteme und beweist in vielzähligen Aufgaben - von militärischen Anwendungen über Flug- und Fahrassistenzsysteme, bis in den Heimbereich – ihr großes Potenzial. Durch die wachsende Automatisierung bei der Messdatenerfassung wird Datenfusion auch in der industriellen Qualitätsprüfung und –sicherung zunehmend attraktiver. Der Vortrag gibt einen Überblick über den breiten Themenkomplex und widmet sich dabei speziell der Fragen, welche Informationen in multivariaten Datensätzen stecken und wie sie extrahiert werden können. Abschließend wird ein Beispiel für die erfolgreiche Anwendung zur zerstörungsfreien Prüfung von Betonbauteilen vorgestellt. Der systematische Vergleich von Algorithmen, die Charakteristika des Labordatensatzes in unterschiedlicher Weise adressieren erlaubt überraschende Schlussfolgerungen. T2 - Vortrag CY - BAM Berlin, Germany DA - 25.07.2018 KW - Datenanalyse PY - 2018 AN - OPUS4-46260 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Eilers, Manfred A1 - Hoppe, Johannes A1 - Cetinkaya, Reha A1 - Machill, Nicole A1 - Weitz, Dennis A1 - Zscherpe, Oliver A1 - Sikinger, Thomas A1 - Loher, erich A1 - Oelerich, Martin A1 - Schäfer, Volker A1 - Schäfer, Thorsten A1 - Uslu, Cenk A1 - Virnau, Lucas A1 - Dudenhöfer, Bernd A1 - Rückert, Phillip A1 - Alte-Teigeler, Ralf A1 - Rau, Richard T1 - Merkblatt für die Herstellung von Abdichtungssystemen aus hohlraumreichen Asphalttraggerüsten mit nachträglicher Verfüllung (HANV) für Ingenieurbauten aus Beton N2 - Konventionelle Regelbauweisen für die Ausbildung von Abdichtungssystemen auf Brücken- und anderen Ingenieurbauwerken aus Beton machen signifikante material- und systembedingte Einbau- und Sperrzeiten erforderlich. Das innovative Abdichtungssystem „Hohlraumreiches Asphalttraggerüst mit nachträglicher Verfüllung“ (kurz: HANV) bietet eine deutliche Zeitersparnis von Ausführung bis Verkehrsfreigabe. Gleichzeitig zeichnet sich diese Bauweise mit einer hohen Deformationsbeständigkeit gegenüber Schwerlastverkehr aus. Auf der Grundlage eines mittlerweile ausgeprägten Erfahrungshintergrundes wird mit Hilfe des aufgestellten Regelwerkes der Baupraxis eine qualitätssichere Ausführung mit gütegesicherter Funktionalität zur Verfügung gestellt. KW - Abdichtungssysteme KW - Verkehrs-Infrastrukutur KW - Ingenieurbauwerke aus Beton PY - 2025 SN - 978-3-86446-421-8 VL - 2025 IS - 1 SP - 3 EP - 40 PB - FGSV-Verlag CY - Wesselinger Straße 15-17 in 50999 Köln ET - 1. Auflage AN - OPUS4-62798 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Völker, Christoph A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Ebell, Gino T1 - Datengesteuerte Multisensor-Fusion zur Korrosionsprüfung von Stahlbetonbauteilen N2 - Potentialfeldmessung (PM) ist die beliebteste Methode der Zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) zur Lokalisierung von aktiver Betonstahlkorrosion. PM wird durch Parameter wie z. B. Feuchtigkeits- und Chloridgradienten im Bauteil beeinflusst, so dass die Sensitivität gegenüber der räumlich sehr begrenzten, aber gefährlichen Lochkorrosion gering ist. Wir zeigen in dieser Studie, wie zusätzliche Messinformationen mit Multisensor-Datenfusion genutzt werden können, um die Detektionsleistung zu verbessern und die Auswertung zu automatisieren. Die Fusion basiert auf überwachtem maschinellen Lernen (ÜML). ÜML sind Methoden, die Zusammenhänge in (Sensor-) Daten anhand vorgegebener Kennzeichnungen (Label) erkennen. Wir verwenden ÜML um „defekt“ und „intakt“ gelabelte Bereiche in einem Multisensordatensatz zu unterscheiden. Unser Datensatz besteht aus 18 Messkampagnen und enthält jeweils PM-, Bodenradar-, Mikrowellen-Feuchte- und Wenner-Widerstandsdaten. Exakte Label für veränderliche Umweltbedingungen wurden in einer Versuchsanordnung bestimmt, bei der eine Stahlbetonplatte im Labor kontrolliert und beschleunigt verwittert. Der Verwitterungsfortschritt wurde kontinuierlich überwacht und die Korrosion gezielt erzeugt. Die Detektionsergebnisse werden quantifiziert und statistisch ausgewertet. Die Datenfusion zeigt gegenüber dem besten Einzelverfahren (PM) eine deutliche Verbesserung. Wir beschreiben die Herausforderungen datengesteuerter Ansätze in der zerstörungsfreien Prüfung und zeigen mögliche Lösungsansätze. T2 - DGZfP Jahrestagung 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Maschinelles Lernen KW - Datenfusion KW - ZfP KW - Beton KW - Korrosion PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-444852 UR - http://www.ndt.net/?id=23106 SN - 1435-4934 VL - 23 IS - 9 SP - 1 EP - 9 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-44485 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Völker, Christoph A1 - Munsch, Sarah Mandy A1 - Klewe, Tim A1 - Zia, Ghezal Ahmad Jan A1 - Schumacher, Katrin A1 - Yared, Kaleb A1 - Schmidt, Wolfram T1 - KI und Robotik im Dienst der Nachhaltigkeit: Beschleunigung innovativer Lösungen im Bausektor N2 - Der Vortrag beschäftigt sich mit der Implementierung fortschrittlicher Technologien in neue Wertschöpfungsketten im Bausektor, insbesondere im Bereich Recycling, zirkuläres Produktdesign und Lebenszustandsanalyse. Im Zentrum stehen Industrie- und Grundlagenforschungsprojekte an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und praktischer Anwendung. T2 - DigiCon 2024 CY - Munich, Germany DA - 21.11.2024 KW - KI KW - Materialdesign KW - Recycling KW - Baumaterial PY - 2024 AN - OPUS4-61800 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völker, Christoph T1 - Integration von Forschungsdaten im Bereich zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) im Bauwesen N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick zu Fragestellungen, Herausforderungen und Nutzen von semantischer Datenintegration im Forschungsbereich der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen. T2 - 1. KDA Kolloquium der BAM CY - Berlin, Germany DA - 29.03.2019 KW - Digitalisierung KW - Ontology KW - ZfP KW - Beton KW - Datenanalyse PY - 2019 AN - OPUS4-50026 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Recknagel, Christoph A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Die Kunst der Fuge im Glasfassadenbau N2 - Ingenieurbauwerke wie Brücken, hoch beanspruchte Verkehrsflächen oder auch Hochhäuser und deren Bauwerksteile wie z.B. Hochhausfassaden werden aus technischen und ästhetischen Gründen durch Fugen in Einzelabschnitte unterteilt. Zur Sicherstellung der Gebrauchsfähigkeit und zum Schutz des Gesamtbauwerks, aber in zunehmendem Maße auch zur statisch-konstruktiven Anbindung der Bauwerksteile, werden diese Fugenspalte in aller Regel durch spezielle Fugenfüllsysteme verschlossen. Aufgrund der hohen Sicherheitsrelevanz bei Fugenfüllungen im Glasfassadenbau fordert das Baurecht auch bei diesen Bauprodukten als Voraussetzung für die baupraktische Verwendbarkeit neben dem Nachweis der Funktionsfähigkeit auch den Nachweis der Dauerhaftigkeit. Da die hierfür bekannten Nachweismethoden zur Dauerhaftigkeit keine allgemeine Zulassungsakzeptanz finden, kann das ästhetische, bauphysikalische und ökonomische Potential von modernen geklebten Ganzglasfassaden (sogenannte SSG-Fassaden) in der Baupraxis der Bundesrepublik Deutschland derzeit nicht ausgenutzt werden. Grund dafür sind die ungenügend erfassten und in den Bewertungsverfahren simulierten Wechselwirkungen derartiger Baukonstruktionen mit der Umwelt. In diesem Beitrag soll am Beispiel moderner Fugen im Glasfassadenbau (SSG-Fassaden) eine ganzheitliche gebrauchsbezogene Versuchsmethodik zur kontrollierten Ansprache der Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Fugensystemen unter realitätsnah und reproduzierbar simulierten Umwelteinwirkungen vorgestellt werden. Dazu werden die maßgebenden Umwelteinflüsse und die Quantifizierung der daraus folgenden Beanspruchungen auf derartige Fugensysteme dargestellt. Basierend darauf werden eine repräsentative Beanspruchungsfunktion zur Nachstellung der maßgebenden Umwelteinflüsse und Beanspruchungen auf das System Tragrahmen - Fugenfüllung- Glasscheibe sowie eine geeignete Probendimensionierung abgeleitet. In der Konsequenz werden die Erkenntnisse in den Aufbau einer neuartigen komplexen Versuchseinrichtung überführt. Funktionsprinzip und Leistungsparameter dieser Anlage zur Umweltsimulation werden vorgestellt. Die Möglichkeiten der Systemkennzeichnung werden vorgestellt. Erste Versuchsergebnisse zeigen das Potential der neuartigen Bewertungsmethodik auf, die Kunst der Fuge im Bauwesen gebrauchsorientiert weiter zu entwickeln. T2 - 44. Jahrestagung der GUS 2015 CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 25.03.2015 KW - Umweltsimulation KW - Dauerhaftigkeit KW - Funktionsverhalten KW - Neue Untersuchungsmethodik PY - 2015 SN - 978-3-9816286-4-7 SP - 125 EP - 139 AN - OPUS4-33040 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -