TY - JOUR A1 - Weber, K. A1 - Weber, M. A1 - Menneken, M. A1 - Kral, A. G. A1 - Mertz-Kraus, R. A1 - Geisler, T. A1 - Vogl, Jochen A1 - Tütken, T. T1 - Diagenetic stability of non-traditional stable isotope systems (Ca, Sr, Mg, Zn) in teeth – An in-vitro alteration experiment of biogenic apatite in isotopically enriched tracer solution N2 - Stable isotope ratios and trace element concentrations of fossil bones and teeth are important geochemical proxies for the reconstruction of diet and past environment in archaeology and palaeontology. However, since diagenesis can significantly alter primary diet-related isotope signatures and elemental compositions, it is important to understand and quantify alteration processes. Here, we present the results of in-vitro Alteration experiments of dental tissues from a modern African elephant molar reacted in aqueous solutions at 30 °C and 90 °C for 4 to 63 days. Dental cubes with ≈ 3 mm edge length, comprising both enamel and dentin, were placed into 2 mL of acidic aqueous solution enriched in different isotopes (25Mg, 44Ca, 67Zn, 86Sr, initial pH 1). Element and isotope distribution profiles across the reacted cubes were measured with LA-(MC-)ICP-MS and EMPA, while potential effects on the bioapatite crystal structure were characterised by Raman spectroscopy. In all experiments isotope ratios measured by LA-(MC-)ICP-MS revealed an alteration of the enamel in the outer ≈ 200–300 μm. In contrast, dentin was fully altered (≈ 1.4 mm) after one week at 90 °C while the alteration did not exceed a depth of 150–200 μm during the 30 °C experiments. Then, the tracer solution started also to penetrate through the enamel-dentin junction into the innermost enamel, however, leaving the central part of the enamel unaltered, even after three months. The Raman spectra suggest an initial demineralisation in the acidic environment while organic matter (i.e. collagen) is still preserved. In the 90 °C experiment, Raman spectra of the v1 PO4) band of the dentin shift over time towards synthetic hydroxylapatite patterns and the Ca (and Sr) concentrations in the respective solutions decrease. This indicates precipitation of newly formed apatite. Isotope and element concentration profiles across the dental tissues reveal different exchange mechanisms for different isotope systems. Magnesium is leached from enamel and dentin, while Zn is incorporated into the apatite crystal structure. However, the distribution of both elements is not affected in the innermost enamel where their concentrations do not change over the whole duration of the experiments. We found no correlation of reaction depth in the cubes and experimental duration, which might be caused by natural variability of the dental material already at the beginning of the experiment. Our alteration experiments in a closed system at high temperatures ≤90 °C and low initial pH demonstrate that at least the central part of mm-thick mammalian enamel apatite seems to be resistant against alteration preserving its pristine bioapatite mineral structure as well as its in-vivo elemental and isotopic composition. The experiments assess diagenetic alteration in a novel multi-proxy approach using in-situ analyses in high spatial resolution. It is demonstrated that the isotopes of Ca, Sr, Zn and Mg in the dentin are prone for diagenetic alteration, while enamel is more resistant against alteration and could be used for dietary and physiological reconstructions in fossil teeth. KW - Bioapatite KW - Isotopes KW - Raman spectroscopy KW - Diagenesis KW - LA-(MC-)ICP-MS KW - EPMA PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120196 VL - 572 SP - 120196 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam AN - OPUS4-52447 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Debatin, F. A1 - Behrens, K. A1 - Weber, J. A1 - Baburin, I. A. A1 - Thomas, A. A1 - Schmidt, J. A1 - Senkovska, I. A1 - Kaskel, S. A1 - Kelling, A. A1 - Hedin, N. A1 - Bacsik, Z. A1 - Leoni, S. A1 - Seifert, G. A1 - Jäger, Christian A1 - Günter, C. A1 - Schilde, U. A1 - Friedrich, A. A1 - Holdt, H.-J. T1 - An isoreticular family of microporous metal-organic frameworks based on zinc and 2-substituted imidazolate-4-amide-5-imidate: syntheses, structures and properties N2 - We report on a new series of isoreticular frameworks based on zinc and 2-substituted imidazolate-4-amide-5-imidate (IFP-1–4, IFP=imidazolate framework Potsdam) that form one-dimensional, microporous hexagonal channels. Varying R in the 2-substitued linker (R=Me (IFP-1), Cl (IFP-2), Br (IFP-3), Et (IFP-4)) allowed the channel diameter (4.0–1.7 Å), the polarisability and functionality of the channel walls to be tuned. Frameworks IFP-2, IFP-3 and IFP-4 are isostructural to previously reported IFP-1. The structures of IFP-2 and IFP-3 were solved by X-ray crystallographic analyses. The structure of IFP-4 was determined by a combination of PXRD and structure modelling and was confirmed by IR spectroscopy and 1H MAS and 13C CP-MAS NMR spectroscopy. All IFPs showed high thermal stability (345–400°C); IFP-1 and IFP-4 were stable in boiling water for 7 d. A detailed porosity analysis was performed on the basis of adsorption measurements by using various gases. The potential of the materials to undergo specific interactions with CO2 was investigated by measuring the isosteric heats of adsorption. The capacity to adsorb CH4 (at 298 K), CO2 (at 298 K) and H2 (at 77 K) at high pressure were also investigated. In situ IR spectroscopy showed that CO2 is physisorbed on IFP-1–4 under dry conditions and that both CO2 and H2O are physisorbed on IFP-1 under moist conditions. KW - Adsorption KW - Metal-organic frameworks KW - Microporous materials KW - N,O ligands KW - Zinc PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1002/chem.201200889 SN - 0947-6539 SN - 1521-3765 VL - 18 IS - 37 SP - 11630 EP - 11640 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-27725 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - BOOK A1 - Maiwald, Michael A1 - Bassler, M. A1 - Deilmann, M. A1 - Ens, W. A1 - Frenzel, F. A1 - Gerlach, M. A1 - Großmann, J. A1 - Grümbel, F. A1 - Heisterkamp, M. A1 - Kaiser, U. A1 - Lambrecht, A. A1 - Ohlenkamp, R. A1 - Pötter, T. A1 - Pyka, P. A1 - Roos, E. A1 - Schmidt, A. A1 - Schünemann, U. A1 - Theuer, M. A1 - Tukle, A. A1 - Weber, N. T1 - Technologie-Roadmap „Prozess-Sensoren 2027+“ N2 - Die Technologie-Roadmap „Prozess-Sensoren 2027+“ ist eine Weiterentwicklung vorgängiger Technologie-Roadmaps. Im Zentrum dieser Roadmaps stehen Sensoren zur Erfassung von physikalischen und chemischen Messgrößen mittels spezifischer und unspezifischer Messverfahren, die zur Steuerung und dem besseren Verständnis von Prozessen dienen. Die Roadmap fasst die gemeinsame Technologie- und Marktsicht von Anwendern, Herstellern und Forschungseinrichtungen im Bereich Prozess-Sensorik in der verfahrenstechnischen Industrie zusammen. Sie beschreibt die wesentlichen Trends im Bereich Prozess-Sensorik und künftige Handlungsbedarfe für Hersteller, Anwender sowie für Einrichtungen der Forschung und Lehre. Für die aktuellen und zukünftigen Anforderungen an Prozess-Sensoren werden 19 Thesen formuliert. Die Thesen basieren auf den Thesen der vorangegangenen Roadmaps, wobei die aus heutiger Sicht erforderlichen Anpassungen, Ergänzungen und teilweise auch Streichungen vorgenommen wurden. Die Thesen sind in 5 Themencluster eingeordnet. Digitalisierung und Nachhaltigkeit sind übergreifende Kernthemen der künftigen Entwicklung. KW - Technologie-Roadmap Prozess-Sensoren KW - Prozessindustrie KW - Prozessanalytik KW - Sensorik KW - Digitalisierung KW - NAMUR PY - 2021 SP - 1 EP - 63 AN - OPUS4-53741 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bekemeier, Simon A1 - Caldeira Rêgo, C. R. A1 - Mai, H. L. A1 - Sikia, Ujjal A1 - Waseda, O. A1 - Apel, M. A1 - Arendt, F. A1 - Aschemann, A. A1 - Bayerlein, Bernd A1 - Courant, R. A1 - Dziwis, G. A1 - Fuchs, F. A1 - Giese, U. A1 - Junghanns, K. A1 - Kamal, M. A1 - Koschmieder, L. A1 - Leineweber, S. A1 - Luger, M. A1 - Lukas, M. A1 - Maas, J. A1 - Mertens, J. A1 - Mieller, Björn A1 - Overmeyer, L. A1 - Pirch, N. A1 - Reimann, J. A1 - Schröck, S. A1 - Schulze, P. A1 - Schuster, J. A1 - Seidel, A. A1 - Shchyglo, O. A1 - Sierka, M. A1 - Silze, F. A1 - Stier, S. A1 - Tegeler, M. A1 - Unger, Jörg F. A1 - Weber, M. A1 - Hickel, Tilmann A1 - Schaarschmidt, J. T1 - Advancing Digital Transformation in Material Science: The Role of Workflows Within the MaterialDigital Initiative N2 - The MaterialDigital initiative represents a major driver toward the digitalization of material science. Next to providing a prototypical infrastructure required for building a shared data space and working on semantic interoperability of data, a core focus area of the Platform MaterialDigital (PMD) is the utilization of workflows to encapsulate data processing and simulation steps in accordance with findable, accessible, interoperable, and reusable principles. In collaboration with the funded projects of the initiative, the workflow working group strives to establish shared standards, enhancing the interoperability and reusability of scientific data processing steps. Central to this effort is the Workflow Store, a pivotal tool for disseminating workflows with the community, facilitating the exchange and replication of scientific methodologies. This article discusses the inherent challenges of adapting workflow concepts, providing the perspective on developing and using workflows in the respective domain of the various funded projects. Additionally, it introduces the Workflow Store’s role within the initiative and outlines a future roadmap for the PMD workflow group, aiming to further refine and expand the role of scientific workflows as a means to advance digital transformation and foster collaborative research within material science. KW - Digitalisation KW - FAIR principles KW - MaterialDigital KW - Scientific workflows KW - Semantic interoperability PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-624088 DO - https://doi.org/10.1002/adem.202402149 SN - 1527-2648 IS - 2402149 SP - 1 EP - 25 PB - Wiley-VCH GmbH AN - OPUS4-62408 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tyagi, R. A1 - Malhotra, S. A1 - Thünemann, Andreas A1 - Sedighi, A. A1 - Weber, M. A1 - Schäfer, A. A1 - Haag, R. T1 - Investigations of host-guest interactions with shape-persistent nonionic dendritic micelles N2 - The interaction of self-assembled dendritic amphiphiles with drugs and dyes in aqueous solutions is of great significance for designing and optimizing shape-persistent delivery systems. Here we present deeper insight for two examples of low molecular weight (LMW) nonionic dendritic amphiphiles as host molecules and a series of selected aromatic guest model molecules (benzene, naphthalene, biphenyl, terphenyl, anthracene, and pyrene). Aromatic guest molecules were incorporated into the self-assemblies of dendritic nanocarriers, and the resultant complexes were studied by a combination of UV, NMR, computational simulation, and small-angle X-ray-scattering (SAXS) techniques in order to determine the loading capacity, localization, and specific interactions in dendritic amphiphiles with guest molecules. Our findings revealed that the localization of guest molecules in the hydrophobic region and the loading capacity of guest molecules are dependent on their size and the arrangement of aromatic rings instead of the loading amount. Furthermore, the shape of self-assembled host molecules was found to be ellipsoidal and highly persistent even after loading the guest molecules. To the best of our knowledge, this is the first systematic host–guest study, particularly with low molecular weight nonionic dendritic amphiphilies and aromatic guest molecules. Thus, this study opens new possibilities and ways to explore the transport behavior of aromatic drugs with such nanocarriers. KW - Nanotechnology PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1021/jp401503y SN - 1932-7447 SN - 1089-5639 VL - 117 IS - 23 SP - 12307 EP - 12317 PB - Soc. CY - Washington, DC AN - OPUS4-28710 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Reinmuth-Selzle, K. A1 - Kampf, C. J. A1 - Lucas, K. A1 - Lang-Yona, N. A1 - Fröhlich-Nowoisky, J. A1 - Shiraiwa, M. A1 - Lakey, P. S. J. A1 - Lai, S. A1 - Liu, F. A1 - Kunert, A. T. A1 - Ziegler, K. A1 - Shen, F. A1 - Sgarbanti, R. A1 - Weber, B. A1 - Bellinghausen, I. A1 - Saloga, J. A1 - Weller, Michael G. A1 - Duschl, A. A1 - Schuppan, D. A1 - Pöschl, U. T1 - Air pollution and climate change effects on allergies in the anthropocene: Abundance, interaction, and modification of allergens and adjuvants N2 - Air pollution and climate change are potential drivers for the increasing burden of allergic diseases. The molecular mechanisms by which air pollutants and climate parameters may influence allergic diseases, however, are complex and elusive. This article provides an overview of physical, chemical and biological interactions between air pollution, climate change, allergens, adjuvants and the immune system, addressing how these interactions may promote the development of allergies. We reviewed and synthesized key findings from atmospheric, climate, and biomedical research. The current state of knowledge, open questions, and future research perspectives are outlined and discussed. The Anthropocene, as the present era of globally pervasive anthropogenic influence on planet Earth and, thus, on the human environment, is characterized by a strong increase of carbon dioxide, ozone, nitrogen oxides, and combustion- or traffic-related particulate matter in the atmosphere. These environmental factors can enhance the abundance and induce chemical modifications of allergens, increase oxidative stress in the human body, and skew the immune system toward allergic reactions. In particular, air pollutants can act as adjuvants and alter the immunogenicity of allergenic proteins, while climate change affects the atmospheric abundance and human exposure to bioaerosols and aeroallergens. To fully understand and effectively mitigate the adverse effects of air pollution and climate change on allergic diseases, several challenges remain to be resolved. Among these are the identification and quantification of immunochemical reaction pathways involving allergens and adjuvants under relevant environmental and physiological conditions. KW - Allergie KW - Klimaveränderung KW - Luftverschmutzung KW - Partikel KW - Ozon KW - Stickoxide KW - Allergene KW - Adjuvantien KW - PALM KW - DAMP PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-404531 DO - https://doi.org/10.1021/acs.est.6b04908 SN - 1520-5851 SN - 0013-936X VL - 51 IS - 8 SP - 4119 EP - 4141 PB - American Chemical Society (ACS) CY - Washington AN - OPUS4-40453 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weber, A. A1 - von Randow, M. A1 - Voigt, A.-L. A1 - von der Au, Marcus A1 - Fischer, E. A1 - Meermann, Björn A1 - Wagner, M. T1 - Ingestion and toxicity of microplastics in the freshwater gastropodLymnaea stagnalis: No microplastic-induced effects alone or incombination with copper N2 - The interaction of microplastics with freshwater biota and their interaction with other stressors is still not very well understood. Therefore, we investigated the ingestion, excretion and toxicity of microplastics in the freshwater gastropod Lymnaea stagnalis. MP ingestion was analyzed as tissues levels in L. stagnalis after 6–96 h of exposure to 5–90 μm spherical polystyrene (PS) microplastics. To understand the excretion, tissue levels were determined after 24 h of exposure followed by a 12 h–7 d depuration period. To assess the toxicity, snails were exposed for 28 d to irregular PS microplastics (<63 μm, 6.4–100,000 particles mL−1), both alone and in combination with copper as additional stressor. To compare the toxicity of natural and synthetic particles, we also included diatomite particles. Microplastics ingestion and excretion significantly depended on the particle size and the exposure/depuration duration. An exposure to irregular PS had no effect on survival, reproduction, energy reserves and oxidative stress. However, we observed slight effects on immune cell phagocytosis. Exposure to microplastics did not exacerbate the reproductive toxicity of copper. In addition, there was no pronounced difference between the effects of microplastics and diatomite. The tolerance towards microplastics may originate from an adaptation of L. stagnalis to particle-rich environments or a general stress resilience. In conclusion, despite high uptake rates, PS fragments do not appear to be a relevant stressor for stress tolerant freshwater gastropods considering current environmental levels of microplastics. KW - Lymnaea stagnalis KW - Microplastic-induced effects KW - Mixture toxicity PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-513551 DO - https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.128040 VL - 263 SP - 128040 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-51355 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wolff, M. A1 - Wonneberger, R. A1 - Freiberg, K.E. A1 - Hertwig, Andreas A1 - Bonse, Jörn A1 - Giebeler, L. A1 - Koitzsch, A. A1 - Kunz, C. A1 - Weber, H. A1 - Hufenbach, J.K. A1 - Müller, F.A. A1 - Gräf, S. T1 - Formation of laser-induced periodic surface structures on Zr-based bulk metallic glasses with different chemical composition N2 - Bulk metallic glasses (BMG) are amorphous metal alloys known for their unique physical and mechanical properties. In the present study, the formation of femtosecond (fs) laser-induced periodic surface structures (LIPSS) on the Zr-based BMGs Zr46Cu46Al8, Zr61Cu25Al12Ti2, Zr52.5Cu17.9Al10Ni14.6Ti5 (Vit105) and Zr57Cu15.4Al10Ni12.6Nb5 (Vit106) was investigated as a function of their different chemical composition. For this purpose, LIPSS were generated on the sample surfaces in an air environment by fs-laser irradiation (λ = 1025 nm, τ = 300 fs, frep = 100 kHz). The surface topography was characterized by scanning electron microscopy and atomic force microscopy. Moreover, the impact of LIPSS formation on the structure and chemical surface composition was analyzed before and after fs-laser irradiation by X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy as well as by transmission electron microscopy in combination with energy dispersive X-ray spectroscopy. Despite the different chemical composition of the investigated BMGs, the fs-laser irradiation resulted in almost similar properties of the generated LIPSS patterns. In the case of Zr61Cu25Al12Ti2, Vit105 and Vit106, the surface analysis revealed the preservation of the amorphous state of the materials during fs-laser irradiation. The study demonstrated the presence of a native oxide layer on all pristine BMGs. In addition, fs-laser irradiation results in the formation of laser-induced oxide layers of larger thickness consisting of an amorphous ZrAlCu-oxide. The precise laser-structuring of BMG surfaces on the nanoscale provides a versatile alternative to thermoplastic forming of BMG surfaces and is of particular interest for the engineering of functional material surfaces. KW - Bulk metallic glasses KW - Femtosecond laser KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Chemical analysis KW - Oxidation PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-581799 DO - https://doi.org/10.1016/j.surfin.2023.103305 SN - 2468-0230 VL - 42 SP - 1 EP - 11 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-58179 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weber, Mike A1 - Völzke, Holger A1 - Zencker, Uwe A1 - Hauer, Katharina A1 - Herz, A. A1 - Kreienmeyer, M. T1 - Aufbau eines Aufprallfundamentes mit reproduzierbaren Eigenschaften für Baumusterprüfungen von Abfallbehältern für das Endlager Konrad N2 - Abgeleitet aus den in Teil 3 der „Systemanalyse Konrad“ definierten Lastannahmen für den „untertägigen Anlagenbereich“ müssen Verpackungen, die der Abfallbehälterklasse I (ABK I) mit dem zusätzlichen Merkmal der störfallfesten (sf) Verpackung oder der ABK II zugeordnet werden, gemäß den „Endlagerungsbedingungen, Endlager Konrad“, nach einem „…Fall aus 5 m Höhe auf eine unnachgiebige Unterlage…“ bestimmten Anforderungen genügen. Eine nähere Beschreibung der Prüfeinrichtung sowie die Definition detaillierter Anforderungen an das Aufprallfundament erfolgen in der „Produktkontrolle, Endlager Konrad“: „Die Prüfeinrichtung, bestehend aus einer Hebeeinrichtung und einem Fundament ist so zu gestalten, dass der Fall des Prüfmusters in jeder beliebigen Aufprallorientierung aus 5 m Höhe, gemessen von der Unterkante des Prüfmusters zum Fundament, möglich ist. Das Fundament ist aus Beton der Mindestgüte B 35 herzustellen und muss so beschaffen und verankert sein, dass keine Zerstörung in zahlreiche kleinere Bruchstücke erfolgt und keine horizontale Verschiebung des Fundamentes oder seiner Teile auftritt. Maße und Masse des Fundaments müssen so beschaffen sein, dass der Einfluss des Baugrundes unter dem Fundament auf den Aufprallwiderstand vernachlässigbar ist.“ Im Rahmen der Bauartprüfung für Behälter zur Endlagerung radioaktiver Abfälle mit zu vernachlässigender Wärmeentwicklung im Endlager Konrad wird die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) von der Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) als Sachverständige hinzugezogen und ist in der Regel auch mit der Durchführung der notwendigen Fallprüfungen auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM (BAM TTS) einschließlich der Bereitstellung der benötigten Prüfeinrichtungen sowie des regelkonformen Aufprallfundamentes beauftragt. Der Prozess, beginnend von der Gewährleistung einer von allen Beteiligten als gültig bewerteten Fallprüfung bis hin zur abschließenden Bewertung und Interpretation der Versuchsergebnisse erfordert dabei u.a. eine sorgfältige Planung und Fertigung der für das Endlager Konrad repräsentativen Fundamentplatte und deren Ankopplung an einen Untergrund im Sinne der „Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material“ wie er zum Beispiel auf den beiden Fallversuchsanlagen des BAM Testgelände Technische Sicherheit (BAM TTS) zur Verfügung steht. Um diese Anforderungen zu erfüllen muss zum einen der Erhalt der Integrität der Fundamentplatte beim Fallversuch durch eine geeignete Auswahl und kraftflussgerechte Anordnung der Stabstahl-Bewehrung sowie deren Verankerung garantiert und damit eine unzulässige Energieaufnahme durch Risse sowie eine unzulässige „… Zerstörung (der Fundamentplatte) in zahlreiche kleinere Bruchstücke …“, wie in [3] gefordert, verhindert werden. Außerdem ist zu gewährleisten, dass der Beton die Anforderungen an die vorgeschriebene Mindestgüte bzw. -festigkeit zum Zeitpunkt der Fallprüfung erfüllt, die Betonfestigkeit jedoch zur Vermeidung unnötig verschärfter Prüfrandbedingungen eine zu definierende Obergrenze nicht überschreitet. Ausgehend von dem 2009 im Rahmen der KONTEC veröffentlichten Wissensstand präsentiert die BAM im vorliegenden Beitrag die wesentlichen Ergebnisse der zwischenzeitlich bei der Planung und Durchführung von zahlreichen Fallprüfungen gewonnenen Erfahrungen bzgl. Spezifikation und Fertigung der für die Fallversuche notwendigen Fundamentplatten sowie deren Anbindung an den Untergrund. Neben den immer wieder notwendigen Anstrengungen zur Gewährleistung einer im Rahmen der Definition korrekten Betondruckfestigkeit am Tag der Fallprüfung wird die Anpassung der Bewehrungsführung an verschiedene Fallpositionen diskutiert. Zur Ergänzung des gültigen Regelwerks entsteht parallel zu diesem Dokument eine Fachnotiz, in der BGE und BAM die Vorgaben und Spezifikationen zur regelwerkskonformen Herstellung und Montage von Fundamentplatten für Fallprüfungen im Rahmen der Behälterbauartprüfungsverfahren für das Endlager Konrad zusammenfassen und veröffentlichen werden. Diese Fachnotiz soll detaillierte Vorgaben und Spezifikationen zur Planung, Beauftragung, Herstellung und abschließenden Prüfung eines solchen Fundamentes und dessen Anbindung an den Untergrund enthalten. Damit soll allen beteiligten Organisationen wie Antragstellern, Sachverständigen und BGE ein langfristig verlässlicher Leitfaden im Hinblick auf die Durchführung anforderungsgerechter Fallprüfungen unter definierten und reproduzierbaren Randbedingungen im Rahmen der Bauartprüfungsverfahren für das Endlager Konrad an die Hand gegeben werden. T2 - KONTEC 2021 CY - Dresden, Germany DA - 25.08.2021 KW - Aufprallfundament KW - Endlager Konrad KW - Fallprüfung PY - 2021 SP - 1 EP - 10 CY - Dresden AN - OPUS4-53372 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weber, Mike A1 - Völzke, Holger A1 - Zencker, Uwe A1 - Hauer, Katharina A1 - Herz, A. A1 - Kreienmeyer, M. T1 - Aufbau eines Aufprallfundamentes mit reproduzierbaren Eigenschaften für Baumusterprüfungen von Abfallbehältern für das Endlager Konrad N2 - Abgeleitet aus den in Teil 3 der „Systemanalyse Konrad“ [1] definierten Lastannahmen für den „untertägigen Anlagenbereich“ müssen Verpackungen, die der Abfallbehälterklasse I (ABK I) mit dem zusätzlichen Merkmal der störfallfesten (sf) Verpackung oder der ABK II zugeordnet werden, gemäß den „Endlagerungsbedingungen, Endlager Konrad“ [2], nach einem „…Fall aus 5 m Höhe auf eine unnachgiebige Unterlage…“ bestimmten Anforderungen genügen. Eine nähere Beschreibung der Prüfeinrichtung sowie die Definition detaillierter Anforderungen an das Aufprallfundament erfolgen in der „Produktkontrolle, Endlager Konrad“ [3]: „Die Prüfeinrichtung, bestehend aus einer Hebeeinrichtung und einem Fundament ist so zu gestalten, dass der Fall des Prüfmusters in jeder beliebigen Aufprallorientierung aus 5 m Höhe, gemessen von der Unterkante des Prüfmusters zum Fundament, möglich ist. Das Fundament ist aus Beton der Mindestgüte B 35 herzustellen und muss so beschaffen und verankert sein, dass keine Zerstörung in zahlreiche kleinere Bruchstücke erfolgt und keine horizontale Verschiebung des Fundamentes oder seiner Teile auftritt. Maße und Masse des Fundaments müssen so beschaffen sein, dass der Einfluss des Baugrundes unter dem Fundament auf den Aufprallwiderstand vernachlässigbar ist.“ Im Rahmen der Bauartprüfung für Behälter zur Endlagerung radioaktiver Abfälle mit zu vernachlässigender Wärmeentwicklung im Endlager Konrad wird die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) von der Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) als Sachverständige hinzugezogen und ist in der Regel auch mit der Durchführung der notwendigen Fallprüfungen auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM (BAM TTS) einschließlich der Bereitstellung der benötigten Prüfeinrichtungen sowie des regelkonformen Aufprallfundamentes beauftragt. Der Prozess, beginnend von der Gewährleistung einer von allen Beteiligten als gültig bewerteten Fallprüfung bis hin zur abschließenden Bewertung und Interpretation der Versuchsergebnisse erfordert dabei u.a. eine sorgfältige Planung und Fertigung der für das Endlager Konrad repräsentativen Fundamentplatte und deren Ankopplung an einen Untergrund im Sinne der „Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material“ [4], [5] wie er zum Beispiel auf den beiden Fallversuchsanlagen des BAM Testgelände Technische Sicherheit (BAM TTS) zur Verfügung steht. Um diese Anforderungen zu erfüllen muss zum einen der Erhalt der Integrität der Fundamentplatte beim Fallversuch durch eine geeignete Auswahl und kraftflussgerechte Anordnung der Stabstahl-Bewehrung sowie deren Verankerung garantiert und damit eine unzulässige Energieaufnahme durch Risse sowie eine unzulässige „… Zerstörung (der Fundamentplatte) in zahlreiche kleinere Bruchstücke …“, wie in [3] gefordert, verhindert werden. Außerdem ist zu gewährleisten, dass der Beton die Anforderungen an die vorgeschriebene Mindestgüte bzw. -festigkeit zum Zeitpunkt der Fallprüfung erfüllt, die Betonfestigkeit jedoch zur Vermeidung unnötig verschärfter Prüfrandbedingungen eine zu definierende Obergrenze nicht überschreitet. Ausgehend von dem 2009 im Rahmen der KONTEC veröffentlichten Wissensstand [6] präsentiert die BAM im vorliegenden Beitrag die wesentlichen Ergebnisse der zwischenzeitlich bei der Planung und Durchführung von zahlreichen Fallprüfungen gewonnenen Erfahrungen bzgl. Spezifikation und Fertigung der für die Fallversuche notwendigen Fundamentplatten sowie deren Anbindung an den Untergrund. Neben den immer wieder notwendigen Anstrengungen zur Gewährleistung einer im Rahmen der Definition korrekten Betondruckfestigkeit am Tag der Fallprüfung wird die Anpassung der Bewehrungsführung an verschiedene Fallpositionen diskutiert. Zur Ergänzung des gültigen Regelwerks entsteht parallel zu diesem Dokument eine Fachnotiz, in der BGE und BAM die Vorgaben und Spezifikationen zur regelwerkskonformen Herstellung und Montage von Fundamentplatten für Fallprüfungen im Rahmen der Behälterbauartprüfungsverfahren für das Endlager Konrad zusammenfassen und veröffentlichen werden. Diese Fachnotiz soll detaillierte Vorgaben und Spezifikationen zur Planung, Beauftragung, Herstellung und abschließenden Prüfung eines solchen Fundamentes und dessen Anbindung an den Untergrund enthalten. Damit soll allen beteiligten Organisationen wie Antragstellern, Sachverständigen und BGE ein langfristig verlässlicher Leitfaden im Hinblick auf die Durchführung anforderungsgerechter Fallprüfungen unter definierten und reproduzierbaren Randbedingungen im Rahmen der Bauartprüfungsverfahren für das Endlager Konrad an die Hand gegeben werden. T2 - KONTEC 2021 CY - Dresden, Germany DA - 25.08.2021 KW - Endlager Konrad KW - Fallprüfung KW - Aufprallfundament PY - 2021 AN - OPUS4-53374 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -