TY - JOUR A1 - Abdallah, Khaled A1 - Stock, S. C. A1 - Heeger, Felix A1 - Koester, M. A1 - Nájera, F. A1 - Merino, C. A1 - Spielvogel, S. A1 - Gorbushina, Anna A1 - Kuzyakov, Y. A1 - Dippold, M. A. T1 - Nitrogen Gain and Loss Along an Ecosystem Sequence: From Semi-desert to Rainforest N2 - Plants and microorganisms, besides the climate, drive nitrogen (N) cycling in ecosystems. Our objective was to investigate N losses and N acquisition strategies along a unique ecosystem-sequence (ecosequence) ranging from arid shrubland through Mediterranean woodland to temperate rainforest. These ecosystems differ in mean annual precipitation, mean annual temperate, and vegetation cover, but developed on similar granitoid soil parent material, were addressed using a combination of molecular biology and soil biogeochemical tools. Soil N and carbon (C) contents, δ15N signatures, activities of N acquiring extracellular enzymes as well as the abundance of soil bacteria and fungi, and diazotrophs in bulk topsoil and rhizosphere were determined. Relative fungal abundance in the rhizosphere was higher under woodland and forest than under shrubland. This indicates toward plants' higher C investment into fungi in the Mediterranean and temperate rainforest sites than in the arid site. Fungi are likely to decompose lignified forest litter for efficient recycling of litter-derived N and further nutrients. Rhizosphere—a hotspot for the N fixation—was enriched in diazotrophs (factor 8 to 16 in comparison to bulk topsoil) emphasizing the general importance of root/microbe association in N cycle. These results show that the temperate rainforest is an N acquiring ecosystem, whereas N in the arid shrubland is strongly recycled. Simultaneously, the strongest 15N enrichment with decreasing N content with depth was detected in the Mediterranean woodland, indicating that N mineralization and loss is highest (and likely the fastest) in the woodland across the continental transect. Higher relative aminopeptidase activities in the woodland than in the forest enabled a fast N mineralization. Relative aminopeptidase activities were highest in the arid shrubland. The highest absolute chitinase activities were observed in the forest. This likely demonstrates that (a) plants and microorganisms in the arid shrubland invest largely into mobilization and reutilization of organically bound N by exoenzymes, and (b) that the ecosystem N nutrition shifts from a peptide-based N in the arid shrubland to a peptide- and chitin-based N nutrition in the temperate rainforest, where the high N demand is complemented by intensive N fixation in the rhizosphere. KW - Nitrogen KW - Rhizosphere KW - Microbial abundance KW - Natural abundance of 15N KW - Nitrogen fixation KW - Nitrogen uptake PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-543708 DO - https://doi.org/10.3389/fsoil.2022.817641 SN - 2673-8619 VL - 2 SP - 1 EP - 14 PB - Frontiers Media CY - Lausanne AN - OPUS4-54370 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abilio, André T1 - Expert System for Screening Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) as Internal Failure Cause in Oil and Gas Upstream Pipelines N2 - The analysis of pipeline failures due to Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) is challenging due to the complex interaction of many influencing parameters including pipeline operation conditions, fluid chemistry and microbiology, as well as the analysis of corrosion features and products. To help address this challenge, an expert system was developed to assist non-specialists in screening internal pipeline corrosion failures due to MIC related threats. To accomplish this, 15 MIC subject matter experts (with a total of 355 man-years of accumulated MIC based experience) were recruited to evaluate a total of 65 MIC failure cases based on real-life scenarios. These case study parameters and the expert elicited results were input into an Artificial Neural Network (ANN) model to create a model system which can screen whether a given failure scenario is one of three outcomes: a) failure is likely due to MIC, b) failure is likely not due to MIC, or c) the conclusion is inconclusive (analysis needs more data/information). The model system had an overall accuracy of 74.8% and it showcases that knowledge from subject matter experts can be captured in a reasonably effective way to screen for possible MIC failures. Based on that, this presentation will provide details of the model development process and key results to date. Important considerations regarding the level of confidence of the diagnoses and variation between expert opinion will also be discussed alongside with ideas on how to improve the model for field applicability. T2 - ISMOS 9 CY - Edinburgh, United Kingdom DA - 27.06.2023 KW - Expert System KW - Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) KW - Oil and Gas Upstream KW - Failure Investigation KW - Artificial neural networks (ANN) PY - 2023 AN - OPUS4-64603 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Abilio, André T1 - Working Group 3 (WG3) Inputs N2 - During its first two years, the [WG3 of] COST Action CA20130 (Euro-MIC)progressed the achievement of this as described below Working group 3(WG3) increased collaboration in the field of microbiologically influenced corrosion (MIC) not only by partnering up with other CA20130 WGs to deliver MIC dedicated training sessions, but also by having regular meetings with its members on sensors and technologies for MIC monitoring. Through such online and in-person meetings, members from different countries and different technical backgrounds were brought together for an open share of knowledge and mutual benefit where gaps between microbiology and corrosion were bridged. KW - Monitoring KW - Sensor KW - Microbiologically Influenced Corrosion PY - 2023 SP - 1 EP - 7 PB - COST Action AN - OPUS4-64604 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abilio, André T1 - Expert System for Screening Microbiologically Influenced Corrosion asInternal Failure Cause in Oil and Gas Upstream Pipelines N2 - The analysis of pipeline failures due to Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) is challenging due to the complex interaction of many influencing parameters including pipeline operation conditions, fluid chemistry and microbiology, as well as the analysis of corrosion features and products. To help address this challenge, an expert system was developed to assist non-specialists in screening internal pipeline corrosion failures due to MIC related threats. To accomplish this, 15 MIC subject matter experts (with a total of 355 man-years of accumulated MIC based experience) were recruited to evaluate a total of 65 MIC failure cases based on real-life scenarios. These case study parameters and the expert elicited results were input into an Artificial Neural Network (ANN) model to create a model system which can screen whether a given failure scenario is one of three outcomes: a) failure is likely due to MIC, b) failure is likely not due to MIC, or c) the conclusion is inconclusive (analysis needs more data/information). The model system had an overall accuracy of 74.8%and it showcases that knowledge from subject matter experts can be captured in a reasonably effective way to screen for possible MIC failures. Based on that, this presentation will provide details of the model development process and key results to date. Important considerations regarding the level of confidence of the diagnoses and variation between expert opinion will also be discussed alongside with ideas on how to improve the model for field applicability. T2 - ISMOS 9 CY - Edinburgh, United Kingdom DA - 27.06.2023 KW - Expert System KW - Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) KW - Oil and Gas Upstream KW - Artificial neural networks (ANNs) KW - Failure analysis PY - 2023 AN - OPUS4-64602 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Abis, M. A1 - Bruno, M. A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Grönhom, R. A1 - Kuchta, K. A1 - Fiore, S. ED - Medici, F. T1 - A Novel Dry Treatment for Municipal Solid Waste Incineration Bottom Ash for the Reduction of Salts and Potential Toxic Elements N2 - The main obstacle to bottom ash (BA) being used as a recycling aggregate is the content of salts and potential toxic elements (PTEs), concentrated in a layer that coats BA particles. This work presents a dry treatment for the removal of salts and PTEs from BA particles. Two pilotscale abrasion units (with/without the removal of the fine particles) were fed with different BA samples. The performance of the abrasion tests was assessed through the analyses of particle size and moisture, and that of the column leaching tests at solid-to-liquid ratios between 0.3 and 4. The results were: the particle-size distribution of the treated materials was homogeneous (25 wt % had dimensions <6.3 mm) and their moisture halved, as well as the electrical conductivity of the leachates. A significant decrease was observed in the leachates of the treated BA for sulphates (44%), chlorides (26%), and PTEs (53% Cr, 60% Cu and 8% Mo). The statistical analysis revealed good correlations between chloride and sulphate concentrations in the leachates with Ba, Cu, Mo, and Sr, illustrating the consistent behavior of the major and minor components of the layer surrounding BA particles. In conclusion, the tested process could be considered as promising for the improvement of BA valorization. KW - Bottom ash KW - Dry treatment KW - Municipal solid waste PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-552161 SN - 978-3-0365-3063-5 DO - https://doi.org/10.3390/ma14113133 SP - 57 EP - 71 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-55216 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abram, Sarah-Luise T1 - Monodisperse iron oxide nanoparticles as reference material candidate for particle size measurements N2 - In order to utilize and rationally design materials at the nanoscale the reliable characterization of their physico-chemical properties is highly important, especially with respect to the assessment of their environmental or biological impact. Furthermore, the European Commission’s REACH Regulations require the registration of nanomaterials traded in quantities of at least 1 ton. Powders or dispersions where 50% (number distribution) of the constituent particles have sizes ≤ 100 nm in at least one dimension are defined as nanomaterials. This creates a need for industrial manufacturers and research or analytical service facilities to reliably characterize potential nanomaterials. Currently, BAM is developing reference nanoparticles, which shall expand the scarce list of worldwide available nano reference materials certified for particle size distribution and will also target other key parameters like shape, structure, porosity or functional properties. In this respect, materials like iron oxide or titanium dioxide are considered as candidates to complement the already available silica, Au, Ag, and polystyrene reference nanoparticles. The thermal decomposition of iron oleate precursors in high boiling organic solvents can provide large quantities of iron oxide nanoparticles that can be varied in size and shape.[1, 2] The presence of oleic acid or other hydrophobic ligands as capping agents ensures stable dispersion in nonpolar solvents. Such monodisperse, spherical particles were synthesized at BAM and pre-characterized by electron microscopy (TEM, SEM including the transmission mode STEM-in-SEM) and dynamic light scattering comparing cumulants analysis and frequency power spectrum. 1. REACH regulations and nanosafety concerns create a strong need for nano reference materials with diverse properties. 2. Iron oxide nanoparticles are under development as new candidate reference material at BAM. 3. Narrow particle size distribution confirmed by light scattering and electron microscopy. T2 - Nanosafety 2020 CY - Online meeting DA - 05.10.2020 KW - Iron oxide nanoparticles KW - Reference material KW - Particle size KW - Electron microscopy KW - Nanoplattform PY - 2020 AN - OPUS4-52774 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abram, Sarah-Luise T1 - Iron oxide nanoparticles as a reference material candidate for particle size measurements N2 - This poster presentation covers the development of iron oxide nanoparticles as reference material candidate in the context of the project "Nanoplattform". T2 - EMRS Spring Meeting CY - Online meeting DA - 31.05.2021 KW - Iron oxide nanoparticles KW - Reference material KW - Particle size KW - Transmission electron microscopy KW - Small angle x-ray scattering PY - 2021 AN - OPUS4-52773 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - Phosphorus recovery in Germany – recent developments N2 - The recent developments of phosphorus recovery in Germany were presented. The funding program RePhoR was introduced with focus on the demonstration project R-Rhenania that is coordinated by BAM. T2 - Green Deal 2020 conference CY - Online-Meeting DA - 14.12.2020 KW - Phopshorus recovery KW - Waste water treatment KW - Recycling fertiliser PY - 2020 AN - OPUS4-51837 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - Klimaschonende Bindemittel auf der Basis von Rohstoffen der Circular Economy N2 - Die Zementindustrie und weitere energieintensive Industrien wie etwa die Stahlindustrie stehen vor dem Hintergrund der Transformation unserer Gesellschaft zur Klimaneutralität vor erheblichen Herausforderungen. Ziel dieser Branchen ist perspektivisch die vollständige Vermeidung klimaschädlicher Emissionen – mit besonderem Fokus auf Kohlendioxid. Neben der Umstellung auf regenerative Energieträger, sind im Speziellen für die Zementindustrie die erheblichen Anteile an CO2-Emissionen durch die Entsäuerung von Kalkstein zukünftig zu vermeiden. Da die hervorragenden Bindemitteleigenschaften des bisher hauptsächlich in Zementen eingesetzten Portlandklinkers jedoch auf Calciumverbindungen wie Tri- und Di-calciumsilikaten basieren, stellt die Substitution des Kalks derzeit für die Zementindustrie die größte Herausforderung dar. Neben vollständig neuen Bindemittelsystemen ohne Verwendung von Kalk und CCS/CCU-Technologien zur Vermeidung der CO2-Emissionen bei Verwendung von Kalk, können Abfälle und Nebenprodukte wie etwa Betonbrechsand, verschiedene Schlacken und weitere Massenreststoffe sinnvoll zur Einsparung von Rohstoffen und zur Vermeidung von CO2-Emissionen eingesetzt werden. Es gilt diese Potentiale von Sekundärrohstoffen branchenübergreifend zu identifizieren und Synergien zwischen den Branchen nutzbar zu machen. Hierbei werden neben der chemischen Zusammensetzung der Abfälle und Nebenprodukte auch die Verfügbarkeit und der Massenstrom relevante Kriterien sein. Die potenziellen Sekundärrohstoffe und deren Gemische mit chemisch ähnlicher Zusammensetzung wie die bisher verwendeten Bindemittel, können durch verschiedene technische Ansätze wieder in reaktive Bindemittel umgewandelt und damit nutzbar gemacht werden. Eine gezielte Umwandlung der nicht reaktiven mineralischen Phasen in neue mineralische Phasen mit guten Bindemitteleigenschaften, kann u. a. durch Schmelzprozesse erzielt werden. In Schmelzen können bei hohen Temperaturen die bestehenden, nicht reaktiven mineralischen Phasen zerstört und neue mineralische Phasen mit guten Bindemitteleigenschaften erzeugt werden. Hohe Freiheitsgrade durch gezielte Einstellung der stofflichen Zusammensetzung der Schmelze, durch Stoffseparationen und durch geregelte Abkühlregimes können eine maßgeschneiderte Erzeugung neuer Bindemitteltypen ermöglichen. Aufgrund der hohen erforderlichen Temperaturen von Schmelzprozessen ist die Umsetzung dieser neuen Verfahren nach Möglichkeit in bestehenden pyrometallurgischen Produktionsrouten wie etwa der Stahlproduktion vorzunehmen. So kann etwa der Einsatz von Betonbrechsand als Schlackebildner in der Stahlproduktion zielführend sein, wenn die Schlacke wieder zu einem Bindemittel prozessiert wird und in Zementen Verwendung findet. Eine stoffliche Kreislaufführung wäre hiermit gegeben, wobei der Einsatz von Kalkstein als Schlackebildner oder Rohstoff für die Zementproduktion, und damit die entsprechenden CO2-Emissionen, vermieden werden. Die Entwicklung neuartiger Bindemittelsysteme auf Basis von Sekundärrohstoffen sollte von erforderlichen Anpassungen und neuen Entwicklungen in der Regelsetzung und Normung begleitet werden. Vor allem muss gewährleistet sein, dass die mit neuen Bindemitteln hergestellten Betone den hohen Anforderungen an Dauerhaftigkeit und Umweltverträglichkeit genügen. Des Weiteren sollte mit den etablierten Methoden, wie etwa der Lebenszyklusanalyse, untersucht werden, inwiefern und in welchem Umfang die neuen technischen Entwicklungen zu Nachhaltigkeit und Klimaschutz beitragen. T2 - GERRI - BGR Rohstoffkonferenz 2022 CY - Hannover, Germany DA - 05.07.2022 KW - Zement KW - Schlacke KW - Rotschlamm KW - Klimaneutralität PY - 2022 AN - OPUS4-55193 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - Schadstoffe/Störstoffe versus Recycling - Diskussion ausgewählter Beispiele N2 - Im Vortrag wurde anhand dreier Beispiele diskutiert, wie sich die Festlegung von Grenzwerten auf das Recycling von Sekundärrohstoffen auswirken kann. Die Diskussion mit Fachleuten soll die Ausgestaltung der Urban Mining Strategie des BMUV unterstützen. T2 - KartAL V Fachgespräch zur Entwicklung einer nationalen Urban Mining Strategie "Schadstoffe versus Recycling" CY - Dresden, Germany DA - 30.10.2024 KW - Urban Mining KW - Schadstoffgrenzwerte PY - 2024 AN - OPUS4-61512 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - extraWERT Forschungsvorhaben N2 - Die novellierte AbfKlärV (2017) beinhaltet die Verpflichtung zum P-Recycling ab einem P-Gehalt im Klärschlamm von 20 g/kg. Im Vortrag werden Ergebnisse des Forschungsvorhabens extraWERT zu diesem Themenkomplex vorgestellt. Es werden Untersuchungen zu P-Gehalten deutscher Klärschlämme und zu den zulässigen Analysemethoden dafür vorgestellt. T2 - Tagung: "Vom Abwasser zum Nährstoff": CY - Karslruhe, Germany DA - 28.09.2022 KW - Phosphorrückgewinnung KW - Klärschlamm PY - 2022 AN - OPUS4-55847 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - Erzeugung klimaschonender Bindemittel als Alternativen zu Zement N2 - Die Zementindustrie und weitere energieintensive Industrien wie etwa die Stahlindustrie stehen vor dem Hintergrund der Transformation unserer Gesellschaft zur Klimaneutralität vor erheblichen Herausforderungen. Ziel dieser Branchen ist perspektivisch die vollständige Vermeidung klimaschädlicher Emissionen – mit besonderem Fokus auf Kohlendioxid. Neben der Umstellung auf regenerative Energieträger, sind im Speziellen für die Zementindustrie die erheblichen Anteile an CO2-Emissionen durch die Entsäuerung von Kalkstein zukünftig zu vermeiden. Da die hervorragenden Bindemitteleigenschaften des bisher hauptsächlich in Zementen eingesetzten Portlandklinkers jedoch auf Calciumverbindungen wie Tri- und Di-calciumsilikaten basieren, stellt die Substitution des Kalks derzeit für die Zementindustrie die größte Herausforderung dar. Neben vollständig neuen Bindemittelsystemen ohne Verwendung von Kalk und CCS/CCU-Technologien zur Vermeidung der CO2-Emissionen bei Verwendung von Kalk, können Abfälle und Nebenprodukte wie etwa Betonbrechsand, verschiedene Schlacken und weitere Massenreststoffe sinnvoll zur Einsparung von Rohstoffen und zur Vermeidung von CO2-Emissionen eingesetzt werden. Es gilt diese Potentiale von Sekundärrohstoffen branchenübergreifend zu identifizieren und Synergien zwischen den Branchen nutzbar zu machen. Hierbei werden neben der chemischen Zusammensetzung der Abfälle und Nebenprodukte auch die Verfügbarkeit und der Massenstrom relevante Kriterien sein. Die potenziellen Sekundärrohstoffe und deren Gemische mit chemisch ähnlicher Zusammensetzung wie die bisher verwendeten Bindemittel, können durch verschiedene technische Ansätze wieder in reaktive Bindemittel umgewandelt und damit nutzbar gemacht werden. Eine gezielte Umwandlung der nicht reaktiven mineralischen Phasen in neue mineralische Phasen mit guten Bindemitteleigenschaften, kann u. a. durch Schmelzprozesse erzielt werden. In Schmelzen können bei hohen Temperaturen die bestehenden, nicht reaktiven mineralischen Phasen zerstört und neue mineralische Phasen mit guten Bindemitteleigenschaften erzeugt werden. Hohe Freiheitsgrade durch gezielte Einstellung der stofflichen Zusammensetzung der Schmelze, durch Stoffseparationen und durch geregelte Abkühlregimes können eine maßgeschneiderte Erzeugung neuer Bindemitteltypen ermöglichen. Aufgrund der hohen erforderlichen Temperaturen von Schmelzprozessen ist die Umsetzung dieser neuen Verfahren nach Möglichkeit in bestehenden pyrometallurgischen Produktionsrouten wie etwa der Stahlproduktion vorzunehmen. So kann etwa der Einsatz von Betonbrechsand als Schlackebildner in der Stahlproduktion zielführend sein, wenn die Schlacke wieder zu einem Bindemittel prozessiert wird und in Zementen Verwendung findet. Eine stoffliche Kreislaufführung wäre hiermit gegeben, wobei der Einsatz von Kalkstein als Schlackebildner oder Rohstoff für die Zementproduktion, und damit die entsprechenden CO2-Emissionen, vermieden werden. Die Entwicklung neuartiger Bindemittelsysteme auf Basis von Sekundärrohstoffen sollte von erforderlichen Anpassungen und neuen Entwicklungen in der Regelsetzung und Normung begleitet werden. Vor allem muss gewährleistet sein, dass die mit neuen Bindemitteln hergestellten Betone den hohen Anforderungen an Dauerhaftigkeit und Umweltverträglichkeit genügen. Des Weiteren sollte mit den etablierten Methoden, wie etwa der Lebenszyklusanalyse, untersucht werden, inwiefern und in welchem Umfang die neuen technischen Entwicklungen zu Nachhaltigkeit und Klimaschutz beitragen. T2 - Berliner Konferenz Mineralische Nebenprodukte und Abfälle CY - Berlin, Germany DA - 25.04.2022 KW - Zement KW - Thermochemische Prozesse KW - Sekundärrohstoffe PY - 2022 AN - OPUS4-54738 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - Gewinnung von grünem Eisen und weiteren Wertstoffen aus Rotschlamm mittels Wasserstoffplasma N2 - Rotschlamm fällt in sehr großen Mengen bei der Herstellung von Aluminiumoxid an und wird fast ausschließlich deponiert. Es wird eine neue Technologie vorgestellt bei der das im Rotschlamm enthaltene Eisenoxid mittels Wasserstoffplasma reduziert wird. Es wird ein Reaktionsmechanismus über Titanomagnetit und Hercynit vorgeschlagen. T2 - Berliner Konferenz Metallkreisläufe CY - Berlin, Germany DA - 13.03.2024 KW - Rotschlamm KW - Wasserstoffplasma PY - 2024 AN - OPUS4-59722 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - Technische Möglichkeiten der Abfallvermeidung in der Stahlproduktion N2 - Bei der Stahlproduktion fallen verfahrensbedingt große Mengen an Nebenprodukten und Abfällen wie Stahlwerksschlacken, Filterstäube und Gichtgasschlämme an. Hohe Anteile dieser Stoffströme werden aufgrund ihrer Zusammensetzung immer noch deponiert, obwohl sie ein hohes Wertstoffpotential aufweisen. An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) werden Verfahren untersucht und entwickelt, welche eine Verwertung und Kreislaufführung dieser Materialströme ermöglichen. Aus sogenannten Linz-Donawitz-(LD)-Schlacken können durch carbothermische Nachbehandlung Roheisen und ein dem Portlandzementklinker (PZK) ähnliches Bindemittel erzeugt werden. Aus Elektroofenstäuben und Gichtgasschlämmen kann Zink gewonnen und die Anteile an Eisen und Kohlenstoff in den Stahlproduktionsprozess zurückgeführt werden. Durch diese technischen Maßnahmen kann es gelingen die Deponierung von Abfällen der Stahlproduktion zukünftig deutlich zu reduzieren. T2 - Recy&Depotech 2020 CY - Online meeting DA - 18.11.2020 KW - Stalwerksschlacke KW - Gichtgasschlamm KW - Filterstaub PY - 2020 AN - OPUS4-51607 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Adam, Christian T1 - Phosphatdüngemittel aus Klärschlammaschen N2 - Das Element Phosphor ist für alle Lebewesen essenziell und wird beispielsweise von Pflanzen in Form von Phosphaten aufgenommen. In der landwirtschaftlichen Produktion werden dem Boden die Phosphate durch Wachstum und Ernte der Pflanzen entzogen und müssen ihm in Form von Phosphatdüngemitteln wieder zugeführt werden, um die Nahrungsmittelproduktion zu sichern. Rohphosphat stellt die Grundlage unserer derzeitigen Phosphatdüngemittel dar, ist aber gleichzeitig ein endlicher Rohstoff. Des Weiteren sind insbesondere sedimentäre Rohphosphate oftmals mit erheblichen Konzentrationen toxischer Schadstoffe wie Cadmium, Uran und Thorium belastet. Eine Kreislaufführung des Phosphats sollte erfolgen, um natürliche Rohstoffvorkommen zu schonen und den Eintrag von Schadstoffen auf unsere Böden zu unterbinden. KW - Phosphat KW - Recyclingdüngemittel PY - 2020 SN - 1610-6563 IS - 3 SP - 14 EP - 15 PB - MuP Verlag GmbH CY - München AN - OPUS4-50792 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - R-Rhenania - Modifiziertes Rhenania Phosphat aus Klärschlammasche für Bayern N2 - In Bayern wird Klärschlamm aus der kommunalen Abwasserreinigung weitgehend verbrannt. Monoverbrennungsanlagen - ausschließlich für kommunalen Klärschlamm - gibt es in Altenstadt, München, Gendorf, Straubing, Neu-Ulm und zukünftig auch in Augsburg. Die Anlage in Altenstadt verbrennt jährlich ca. 55.000 t Klärschlamm-Trockensubstanz und produziert dabei rund 15.000 t phosphatreiche Aschen. Die Asche aus Altenstadt wird zurzeit überwiegend direkt landwirtschaftlich genutzt. Aufgrund der niedrigen Schadstoffgehalte ist diese Nutzung nach den düngemittelrechtlichen Regelungen gesetzlich zulässig. Um der Intention der neuen Düngeverordnung (26. Mai 2017) nach hocheffizienten, d.h. gut pflanzenverfügbaren Düngemitteln zu entsprechen, ist eine Aufbereitung der Klärschlammasche geplant. Im Rahmen des R-Rhenania Projektes errichten der Betreiber der Klärschlammverbrennungsanlage Altenstadt in Bayern Emter GmbH - und der Düngemittelhersteller sePura GmbH gemeinsam eine AshDec®-Demonstrationsanlage, die im Jahr 2023 den Betrieb aufnehmen soll. Das angewandte AshDec®-Verfahren schließt die Phosphate in der Klärschlammasche thermisch im Drehrohrofen auf und macht diese für Pflanzen vollständig verfügbar. Gleichzeitig werden Schadstoffe wie Arsen, Blei und Cadmium entfernt. Den thermischen Aufschluss kennt man bereits vom erfolgreichen, aber nicht mehr produzierten Düngemittel „Rhenania-Phosphat“, das auf der Basis von Rohphosphaten hergestellt wurde. Die geplante Anlage wird neben den Aschen aus Altenstadt zusätzlich die Aschen aus weiteren bayerischen Verbrennungsanlagen verwerten und für eine Kapazität von 30.000 Jahrestonnen Asche ausgelegt sein. Der Projektpartner sePura plant den produzierten Dünger vollständig in Bayern zu verwerten. Dies verringert die Umweltbelastung durch lange Transportwege und fördert die Regionalität des Vorhabens. T2 - RePhoR Auftaktveranstaltung CY - Online meeting DA - 03.11.2020 KW - Klärschlammasche PY - 2020 AN - OPUS4-51608 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - Modifiziertes Rhenania Phosphat aus der Klärschlammverbrennung mit thermochemischem Aufschluss N2 - Es wurde der Stand des BMFTR-Projekts R-Rhenania vorgestellt. Mit einem thermochemischen Aufschluss werden Phosphatphasen in Klärschlämmen bei der Verbrennung zu bioverfügbaren Phosphaten mit guter Düngewirkung umgewandelt. Gleichzeitig werden im Prozess Schwermetalle über die Gasphase entfernt. Die Düngewirkung ist vergleichbar mit konventionellen P-Düngern wie TSP und wurde in Gefäß- und Feldversuchen im ökologischen Landbau nachgewiesen. Der Prozess wird großtechnisch in der Monoverbrennungsanlage Altenstadt, Oberbayern, umgesetzt. T2 - KlärschlammTage Würzburg CY - Würzburg, Germany DA - 03.06.2025 KW - Klärschlamm KW - Phosphorrecycling KW - Recyclingdünger KW - Rhenaniaphosphat PY - 2025 AN - OPUS4-63325 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - R-Rhenania - Modifiziertes Rhenaniaphosphat aus Klärschlammasche für Bayern N2 - Vorstellung des Projektstands R-Rhenania aus der Förderinitiative RePhoR des BMBF. T2 - DPP FORUM 2022: Phosphor Recycling 2029 Etappenziel erreicht? CY - Frankfurt a.M., Germany DA - 13.10.2022 KW - Phosphorrückgewinnung KW - Klärschlammasche KW - thermochemische Behandlung PY - 2022 AN - OPUS4-55980 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - Strategien für die Nutzung von Schlacken zukünftiger wasserstoffbasierter Stahlproduktionsrouten – Herstellung von Stahlwerksschlacke basierten Ausgangsstoffen für die Zementindustrie N2 - Die Europäische Kommission präsentierte am 11. Dezember 2019 den European Green Deal, ein Konzept mit dem Ziel, bis zum Jahr 2050 als erster Kontinent Klimaneutralität zu erreichen. Mit Inkrafttreten der Verordnung (EU) 2021/1119 des Europäischen Parlaments und des Europäischen Rates am 29. Juli 2021 zur Schaffung des Rahmens für die Verwirklichung der Klimaneutralität („Europäisches Klimagesetz“), ist dieses, sowie das Ziel der Reduzierung der Nettotreibhausgasemissionen um mindestens 55 % bis 2030 in der Gesetzgebung der Europäischen Union verankert. Die Stahlindustrie in der Europäischen Union mit ca. 57 Mio. t Nettotreibhausgasemissionen im Jahr 2020, die annähernd 2 % der Emissionen der Europäischen Union ausmachen (Inklusive Energie: 127 Mio. t; 4 %), bekennt sich zur erheblichen Reduzierung der CO2-Emissionen bis zum Jahr 2030 und zum Erreichen der Klimaneutralität bis zum Jahr 2050. Als Schlüsselwege zur Verwirklichung dieser Zielstellung hat sie zum einen Smart Carbon Usage (SCU) und zum anderen Carbon Direct Avoidance (CDA) in einer Roadmap formuliert. SCU umfasst CO2-reduzierende Maßnahmen in bestehenden Eisen- und Stahlproduktionsprozessen, Carbon Capture and Storage- (CCS) sowie Carbon Capture and Usage-Technologien (CCU). Wohingegen bei CDA CO2-Emissionen durch erneuerbare elektrische Energie sowie wasserstoffbasierte Reduktion des Eisenerzes gar nicht erst entstehen sollen. Der CDA-Weg, der voraussichtlich beschritten werden muss, um eine klimaneutrale Stahlproduktion zu erreichen [38], geht mit einer kostenintensiven Transformation der Stahlproduktion einher, die bereits von vielen Unternehmen der Stahlindustrie eingeleitet wurde und von der im Wesentlichen die beiden in Europa vorherrschenden Stahlproduktionsrouten Hochofen-Konverter-Route und Elektrolichtbogenofen-Route betroffen sind. Die CO2-Emissionen der Hochofen-Konverter-Route, von denen der überwiegende Anteil auf den Hochofen fällt, liegen laut einer für das Jahr 2015 erstellten Studie bei 1921 kg CO2/t Rohstahl inklusive der CO2-Last der Pellets als Einsatzmaterial sowie der Emissionen der nachgelagerten Stranggießanlagen und Walzwerke. Im Hochofen wird das Eisenerz durch Kohlenstoff (C) bzw. Kohlenstoffmonoxid (CO) – welche größtenteils aus dem Koks, der dem Hochofen zusammen mit dem Möller über die Gicht zugeführten wird, stammen – unter Entstehung von Roheisen und Kohlenstoffdioxid (CO2) reduziert. Das neben dem CO2 im Prozessgas enthaltene CO wird zum Beispiel zur Energiegewinnung in peripheren Prozessen ebenfalls unter Bildung von CO2 verbrannt. Zusätzlich zur Reduktion hat der Koks unter anderem physikalische Aufgaben, wie die Errichtung eines Stützgerüstes und die Gewährleistung der Permeabilität im Hochofenprozess. Somit ist eine vollkommene Substitution des Kokses zur Vermeidung der CO2-Emissionen im Hochofen nicht denkbar. Viele Strategien der Stahlunternehmen zum Erreichen der Klimaziele verfolgen daher den Wechsel von der Rohstahlproduktion aus der Hochofen-Konverter-Route hin zur Rohstahlproduktion im Elektrolichtbogenofen (EAF – Electric Arc Furnace) mit dem Einsatz von direkt reduziertem Eisen (Eisenschwamm, DRI – Direct Reduced Iron) aus vorgelagerten Direktreduktionsanlagen, die mit Wasserstoff (H2) als Reduktionsmittel betrieben werden können. Dabei ist die Elektrostahlerzeugung kein neuer Prozess und nimmt in der europäischen Union bereits jetzt einen Anteil von ca. 44 % der Rohstahlproduktion ein, jedoch überwiegend mit Schrott als Einsatzmaterial. Bei der Elektrostahlerzeugung mit Schrotteinsatz fallen laut der oben genannten Studie von Lüngen für das Jahr 20152 410 kg CO2-Emissionen pro Tonne Rohstahl an, von denen der Großteil auf die CO2-Last der fremd bezogenen elektrischen Energie zurückzuführen ist und daher nicht im Produktionsprozess selbst entsteht. Auch die Direktreduktion wird schon seit 1972 in der weltweit zweiten und bis heute in Westeuropa einzigen Direktreduktionsanlage in Hamburg betrieben. Während hier noch mit einem Reduktionsgas gearbeitet wird, das hauptsächlich aus einem aus Erdgas gewonnenen Wasserstoff-Kohlenstoffmonoxid-Gemisch besteht, liegt eine aktuelle Kernherausforderung in der Bereitstellung des in der Größenordnung der von der Transformation betroffenen Rohstahlproduktionskapazitäten notwendigen, mit erneuerbarer elektrischer Energie hergestellten Wasserstoffs. Wird zusätzlich der Strom für das Einschmelzen im Elektrolichtbogenofen aus erneuerbaren Quellen gewonnen und werden schließlich als Brennstoff verwendete Kohle und als Brennstoff verwendetes Erdgas durch CO2-neutrale Bio-Brennstoffe ersetzt, sind sowohl für den Einsatz von mit Wasserstoff reduziertem und auf Pellets ohne CO2-Last basiertem Eisenschwamm als auch für den Einsatz von Schrott CO2-Emissionen von jeweils nur 60 kg CO2/t Rohstahl erreichbar, was eine Reduktion der Emissionen, ausgehend von der Konverter-Hochofen-Route um 97 % und ausgehend von der Schrott-Elektrolichtbogenofen-Route um 85 % bedeuten würde. Der Betrieb von Elektrolichtbogenöfen macht die an den Standorten vorhandenen Konverter sowie die Infrastruktur für Behandlung und Transport des Roheisens überflüssig. Die fortwährende Nutzung dieser bestehenden Anlagenstruktur dient daher unter anderem als Motivation für die Entwicklung einer zweiten Transformationsstrategie, die einen sogenannten Einschmelzer (SAF – Submerged Arc Furnace) als der Direktreduktionsanlage nachgelagerten Prozess vorsieht, in dem wiederum Roheisen erschmolzen wird, das anschließend im Konverter zu Rohstahl veredelt wird. Die Transformation der Stahlindustrie beeinflusst einen weiteren CO2-intensiven Industriesektor, nämlich die Zementindustrie die verantwortlich ist für rund 4 % der CO2-Emissionen in der EU. Etwa zwei Drittel dieser Emissionen entfallen als Prozessemissionen auf die Entsäuerung des Rohstoffs Kalkstein (CaCO3), also auf die Abspaltung von CO2 unter Entstehung des für die Herstellung von Zementklinker notwendigen Branntkalks (CaO) als Zwischenstufe bei der Bildung der hydraulischen Phasen Tri- und Dicalciumsilikat. Als eines der fünf Themenfelder (5C-Ansatz: Clinker, Cement, Concrete, Construction, Carbonation), welche die europäische Zementindustrie entlang ihrer Wertschöpfungskette zum Erreichen der gesetzlichen Vorgaben der europäischen Union erarbeitet hat, umfasst das Feld "Cement" zum größten Teil die Reduzierung des Klinker-Zement-Faktors. Im Jahr 2017 betrug er 77 %, das heißt, dass 23 % des Klinkers durch alternative Materialien ersetzt wurden. Bis zum Jahr 2030 wird ein Faktor von 74 % und bis zum Jahr 2050 von 65 % angestrebt. Den größten Anteil an den Klinkersubstituten hat mit 33 % der Hüttensand aus der Stahlindustrie. Bei der Roheisenproduktion im Hochofen entsteht als Nebenprodukt Hochofenschlacke, die unter Zugabe von Schlackebildnern die Gangart des Möllers und mineralische Koksbestandteile abbindet, sowie weitere unerwünschte Begleitelemente wie Schwefel und Alkalien aufnimmt. Allein in Deutschland wurden im Jahr 2021 6,90 Mio. t – das entspricht 90 % der gesamten produzierten Hochofenschlacke – zu glasig erstarrtem Hüttensand granuliert. Dieser Hüttensand besitzt latent hydraulische Eigenschaften und wird daher seit mehr als 140 Jahren als Zementbestandteil eingesetzt, wodurch in Deutschland jährlich rund 4,5 Mio. t CO2-Emissionen eingespart werden. Alle Transformationsstrategien der Stahlindustrie beinhalten die notwendige Außerbetriebnahme der CO2-intensiven Hochöfen. Dies hat unter anderem zur Folge, dass die Hochofenschlacke als Nebenprodukt der Rohstahlerzeugung im Hochofen nicht mehr zur Verfügung stehen wird, wodurch die weitere Reduzierung des Klinker-Zement-Faktors erhebliche Zusatzmengen alternativer Materialien benötigen wird. Derzeit ist noch unklar, ob z.B. calcinierte Tone im benötigten Umfang erzeugt werden können. Der Fachbereich Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und das Institut für Baustoffforschung FEhS forschen zusammen mit Industriepartnern und weiteren Forschungseinrichtungen im Rahmen zweier Projekte in den Kooperationssphären der Stahl- und Zementindustrie, die zur Bewältigung dieser Herausforderungen beitragen. Im Projekt SlagCEM wird die Produktion eines hydraulischen Zementbestandteils durch Reduktion von Konverter- bzw. Linz-Donawitz-Schlacke (LDS) untersucht. Die mit den zusätzlich aufgenommen Lichtbogenofenkapazitäten steigenden Mengen an Elektrolichtbogenofenschlacke (EOS, engl. electric arc furnace slag, EAFS) werden im Projekt DRI-EOS behandelt, welches die Produktion eines latent hydraulischen Hüttensandsubstituts zum Ziel hat. T2 - Berliner Konferenz Mineralische Nebenprodukte und Abfälle CY - Berlin, Germany DA - 12.06.2023 KW - Stahlwerksschlacke KW - Zementersatz PY - 2023 AN - OPUS4-57683 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - P-Rückgewinnungspflicht nach AbfKlärV - Betrachtungen zu Konzentrationen und Frachten N2 - Vortrag über die Regelungen der AbfKlärV bezüglich P-Rückgewinnung. Diskussion der Auswirkung einer konzentrationsbezogenen Grenze auf die Pflicht zur P-Rückgewinnung. Diskussion der nach AbfKlärV zulässigen analytischen Verfahren zur Bestimmung von P in Klärschlamm und Ableitung von Empfehlungen. Vorstellung der Ergebnisse eines Ringversuchs mit 28 Laboren. T2 - KlärschlammTage Würzburg CY - Würzburg, Germany DA - 23.05.2023 KW - Klärschlamm KW - P-Rückgewinnung KW - Ringversuch P-Gehalt in Klärschlamm PY - 2023 AN - OPUS4-57541 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian T1 - Cloop - Closing the global nutrient loop N2 - Recycled fertilizers produced using processes for the recovery of phosphate from residual materials such as wastewater, sewage sludge and sewage sludge ashes show very good bioavailability, but it is still a product largely unknown to the market. The aim of CLOOP is therefore to document the properties and effects of such fertilizers through chemical, mineralogical and ecological analyses as well as analytical method development and pot and field plant growth trials. Outotec focused on 3 points in CLOOP: Experimental campaigns, process simulations as well as economic analyses with focus on the AshDec process, respectively the design of a large-scale AshDec plant for phosphorus recovery. The laboratory scale trials as well as the semi-industrial scale campaign provided valuable insights into the operating parameters of the process and the plant. As a result, for example, the temperature range could be significantly lowered, and the additive addition reduced by approx. 20 %. They have further shown that the AshDec process is not susceptible to operating fluctuations and that the product can be consistently produced at high quality. With the selection of suitable operating parameters, heavy metals (As, Pb, Cd, (Zn)) can be removed. Within the campaign, about 1.5 t of fertilizer for the plant trials in CLOOP could be produced. An AshDec plant process was digitally created in simulation software, allowing valuable process parameters to be simulated at various operating parameters. On this basis, a full-scale plant was designed. The data obtained in the project were used for a detailed economic analysis including a sensitivity analysis. It was possible to show under which conditions this plant can be operated economically. At BAM, the AshDec fertilizer was synthesized with different additives and then applied to plant experiments at Uni Bonn. The goal hereby was to check differences in plant uptake. Because of the promising results of AshDec synthesized with sodium-carbonate and because this AshDec version does not require special off gas treatment for sulfur recovery (compared to AshDec synthesized with sodium-sulfate), all project partners agreed on continuing working with this AshDec variation. It was then used as a raw P-source for formulating it into NPK-fertilizers, by granulation with ammonium-sulfate and straw ash as potassium source. These recycling fertilizers were applied to plant- and field experiments by project partners in Brazil (University of Sao Paulo) and Australia (University of Queensland). Furthermore, in leaching experiments, the solubility of phosphorus in AshDec was compared to triple super phosphate. The experiments were carried out on soils with a varying phosphorus buffering index. Results show, that the phosphorus form in AshDec is way less soluble in water. This indicates that AshDec has the potential for a so-called next generation fertilizer – a fertilizer which’s nutrients remain in the soil and supply the plant according to its needs. At the moment, this behavior gets examined more in depth in lysimeter experiments in cooperation with University of Technology Berlin. The focus of KWB is the Life Cycle Assessment (LCA) of different NextGen fertilizers to evaluate the entire process chain from recovery to fertilizer application. The NextGen fertilizer is credited by the amount of plant available nutrients in the product, which replace nutrients from conventional fertilizer. The LCA covers N-struvite precipitation from municipal wastewater, K-struvite precipitation from industrial wastewater and the AshDec-product from sewage sludge. The LCA task is almost complete. It could be shown that struvite precipitation has comprehensive environmental benefits, mainly since positive side effects occur in sewage sludge treatment (e.g. reduced sludge volume). In principle, the energetic and ecological profile of the AshDec process compared to direct use of sewage sludge ash cannot be assessed as being generally beneficial or negative. Regarding the global warming potential, the Ashdec process shows that the expenses (e.g. energy, chemicals) cannot be covered by the P fertilizer credit. In contrast, the impact categories “terrestrial acidification potential”, and “freshwater eutrophication potential” show positive results as the credits for conventional fertilizer are higher than the burdens for the process. At University Bonn, the standardized pot experiments were conducted with several AshDec variations, using ryegrass, soybean, and spinach on a slightly acidic sandy soil and an organic-free standard substrate. P-uptake and biomass production of different AshDec variations were generally like those of triple super phosphate and struvite, and clearly outperformed untreated sewage sludge ash and rock phosphate. Field trials in Australia and Brazil with sugarcane on acidic soils are still ongoing and results are expected by the end of 2021. T2 - PLANT 2030 Status Seminar 2021 (BMBF) CY - Online meeting DA - 10.03.2021 KW - Recycling fertiliser KW - Phosphorus recovery PY - 2021 AN - OPUS4-52251 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian A1 - Herzel, Hannes T1 - R-Rhenania - Modifiziertes Rhenania Phosphat aus Klärschlammasche für Bayern N2 - Im Verbundprojekt R-Rhenania wird eine industrielle Demonstrationsanlage am Standort der Monoverbrennungsanlage Altenstadt der Firma Emter errichtet und im Jahr 2024 den Betrieb aufnehmen. Die vorhandene Rostfeuerung-Monoverbrennung wird so umgebaut, dass ein neues thermochemisches Verfahren integriert werden kann, welches hochwirksame und schadstoffarme Dünger produziert (bis zu 17.000 t/a). Die thermochemischen Produkte werden in Gefäß- und Feldversuchen im ökologischen Landbau auf ihre Düngewirkung getestet. Die Umweltverträglichkeit der Demonstrationsanlage wird untersucht, wie auch die Übertragbarkeit des Verfahrens auf weitere Regionen. T2 - Statusseminar RePhoR CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 03.05.2023 KW - Phosphor KW - Monoverbrennung KW - Recycling KW - Nährstoffe KW - Dünger PY - 2023 AN - OPUS4-59486 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian A1 - Herzel, Hannes T1 - Modifiziertes Rhenania Phosphat auf Klärschlammasche für Bayern N2 - Es wurde das Projekt R-Rhenania MODIFIZIERTES RHENANIA PHOSPHAT AUS KLÄRSCHLAMMASCHE FÜR BAYERN mit seinen Inhalten und der Projektstruktur vorgestellt. T2 - 6. P-Rück-Kongress: Phosphor - ein kritischer Rohstoff mit Zukunft CY - Online meeting DA - 25.11.2020 KW - Phosphorrückgewinnung KW - Klärschlammasche PY - 2020 AN - OPUS4-51667 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian A1 - Schneider, Joachim A1 - Schraut, Katharina T1 - Strategien für die Nutzung von Schlacken zukünftiger wasserstoffbasierter Stahlproduktionsrouten – Herstellung von Stahlwerksschlacke basierten Ausgangsstoffen für die Zementindustrie N2 - Die Europäische Kommission präsentierte am 11. Dezember 2019 den European Green Deal, ein Konzept mit dem Ziel, bis zum Jahr 2050 als erster Kontinent Klimaneutralität zu erreichen. Mit Inkrafttreten der Verordnung (EU) 2021/1119 des Europäischen Parlaments und des Europäischen Rates am 29. Juli 2021 zur Schaffung des Rahmens für die Verwirklichung der Klimaneutralität („Europäisches Klimagesetz“), ist dieses, sowie das Ziel der Reduzierung der Nettotreibhausgasemissionen um mindestens 55 % bis 2030 in der Gesetzgebung der Europäischen Union verankert. Die Stahlindustrie in der Europäischen Union mit ca. 57 Mio. t Nettotreibhausgasemissionen im Jahr 2020, die annähernd 2 % der Emissionen der Europäischen Union ausmachen (Inklusive Energie: 127 Mio. t; 4 %), bekennt sich zur erheblichen Reduzierung der CO2-Emissionen bis zum Jahr 2030 und zum Erreichen der Klimaneutralität bis zum Jahr 2050. Als Schlüsselwege zur Verwirklichung dieser Zielstellung hat sie zum einen Smart Carbon Usage (SCU) und zum anderen Carbon Direct Avoidance (CDA) in einer Roadmap formuliert. SCU umfasst CO2-reduzierende Maßnahmen in bestehenden Eisen- und Stahlproduktionsprozessen, Carbon Capture and Storage- (CCS) sowie Carbon Capture and Usage-Technologien (CCU). Wohingegen bei CDA CO2-Emissionen durch erneuerbare elektrische Energie sowie wasserstoffbasierte Reduktion des Eisenerzes gar nicht erst entstehen sollen. Der CDA-Weg, der voraussichtlich beschritten werden muss, um eine klimaneutrale Stahlproduktion zu erreichen [38], geht mit einer kostenintensiven Transformation der Stahlproduktion einher, die bereits von vielen Unternehmen der Stahlindustrie eingeleitet wurde und von der im Wesentlichen die beiden in Europa vorherrschenden Stahlproduktionsrouten Hochofen-Konverter-Route und Elektrolichtbogenofen-Route betroffen sind. Die CO2-Emissionen der Hochofen-Konverter-Route, von denen der überwiegende Anteil auf den Hochofen fällt, liegen laut einer für das Jahr 2015 erstellten Studie bei 1921 kg CO2/t Rohstahl inklusive der CO2-Last der Pellets als Einsatzmaterial sowie der Emissionen der nachgelagerten Stranggießanlagen und Walzwerke. Im Hochofen wird das Eisenerz durch Kohlenstoff (C) bzw. Kohlenstoffmonoxid (CO) – welche größtenteils aus dem Koks, der dem Hochofen zusammen mit dem Möller über die Gicht zugeführten wird, stammen – unter Entstehung von Roheisen und Kohlenstoffdioxid (CO2) reduziert. Das neben dem CO2 im Prozessgas enthaltene CO wird zum Beispiel zur Energiegewinnung in peripheren Prozessen ebenfalls unter Bildung von CO2 verbrannt. Zusätzlich zur Reduktion hat der Koks unter anderem physikalische Aufgaben, wie die Errichtung eines Stützgerüstes und die Gewährleistung der Permeabilität im Hochofenprozess. Somit ist eine vollkommene Substitution des Kokses zur Vermeidung der CO2-Emissionen im Hochofen nicht denkbar. Viele Strategien der Stahlunternehmen zum Erreichen der Klimaziele verfolgen daher den Wechsel von der Rohstahlproduktion aus der Hochofen-Konverter-Route hin zur Rohstahlproduktion im Elektrolichtbogenofen (EAF – Electric Arc Furnace) mit dem Einsatz von direkt reduziertem Eisen (Eisenschwamm, DRI – Direct Reduced Iron) aus vorgelagerten Direktreduktionsanlagen, die mit Wasserstoff (H2) als Reduktionsmittel betrieben werden können. Dabei ist die Elektrostahlerzeugung kein neuer Prozess und nimmt in der europäischen Union bereits jetzt einen Anteil von ca. 44 % der Rohstahlproduktion ein, jedoch überwiegend mit Schrott als Einsatzmaterial. Bei der Elektrostahlerzeugung mit Schrotteinsatz fallen laut der oben genannten Studie von Lüngen für das Jahr 20152 410 kg CO2-Emissionen pro Tonne Rohstahl an, von denen der Großteil auf die CO2-Last der fremd bezogenen elektrischen Energie zurückzuführen ist und daher nicht im Produktionsprozess selbst entsteht. Auch die Direktreduktion wird schon seit 1972 in der weltweit zweiten und bis heute in Westeuropa einzigen Direktreduktionsanlage in Hamburg betrieben. Während hier noch mit einem Reduktionsgas gearbeitet wird, das hauptsächlich aus einem aus Erdgas gewonnenen Wasserstoff-Kohlenstoffmonoxid-Gemisch besteht, liegt eine aktuelle Kernherausforderung in der Bereitstellung des in der Größenordnung der von der Transformation betroffenen Rohstahlproduktionskapazitäten notwendigen, mit erneuerbarer elektrischer Energie hergestellten Wasserstoffs. Wird zusätzlich der Strom für das Einschmelzen im Elektrolichtbogenofen aus erneuerbaren Quellen gewonnen und werden schließlich als Brennstoff verwendete Kohle und als Brennstoff verwendetes Erdgas durch CO2-neutrale Bio-Brennstoffe ersetzt, sind sowohl für den Einsatz von mit Wasserstoff reduziertem und auf Pellets ohne CO2-Last basiertem Eisenschwamm als auch für den Einsatz von Schrott CO2-Emissionen von jeweils nur 60 kg CO2/t Rohstahl erreichbar, was eine Reduktion der Emissionen, ausgehend von der Konverter-Hochofen-Route um 97 % und ausgehend von der Schrott-Elektrolichtbogenofen-Route um 85 % bedeuten würde. Der Betrieb von Elektrolichtbogenöfen macht die an den Standorten vorhandenen Konverter sowie die Infrastruktur für Behandlung und Transport des Roheisens überflüssig. Die fortwährende Nutzung dieser bestehenden Anlagenstruktur dient daher unter anderem als Motivation für die Entwicklung einer zweiten Transformationsstrategie, die einen sogenannten Einschmelzer (SAF – Submerged Arc Furnace) als der Direktreduktionsanlage nachgelagerten Prozess vorsieht, in dem wiederum Roheisen erschmolzen wird, das anschließend im Konverter zu Rohstahl veredelt wird. Die Transformation der Stahlindustrie beeinflusst einen weiteren CO2-intensiven Industriesektor, nämlich die Zementindustrie die verantwortlich ist für rund 4 % der CO2-Emissionen in der EU. Etwa zwei Drittel dieser Emissionen entfallen als Prozessemissionen auf die Entsäuerung des Rohstoffs Kalkstein (CaCO3), also auf die Abspaltung von CO2 unter Entstehung des für die Herstellung von Zementklinker notwendigen Branntkalks (CaO) als Zwischenstufe bei der Bildung der hydraulischen Phasen Tri- und Dicalciumsilikat. Als eines der fünf Themenfelder (5C-Ansatz: Clinker, Cement, Concrete, Construction, Carbonation), welche die europäische Zementindustrie entlang ihrer Wertschöpfungskette zum Erreichen der gesetzlichen Vorgaben der europäischen Union erarbeitet hat, umfasst das Feld "Cement" zum größten Teil die Reduzierung des Klinker-Zement-Faktors. Im Jahr 2017 betrug er 77 %, das heißt, dass 23 % des Klinkers durch alternative Materialien ersetzt wurden. Bis zum Jahr 2030 wird ein Faktor von 74 % und bis zum Jahr 2050 von 65 % angestrebt. Den größten Anteil an den Klinkersubstituten hat mit 33 % der Hüttensand aus der Stahlindustrie. Bei der Roheisenproduktion im Hochofen entsteht als Nebenprodukt Hochofenschlacke, die unter Zugabe von Schlackebildnern die Gangart des Möllers und mineralische Koksbestandteile abbindet, sowie weitere unerwünschte Begleitelemente wie Schwefel und Alkalien aufnimmt. Allein in Deutschland wurden im Jahr 2021 6,90 Mio. t – das entspricht 90 % der gesamten produzierten Hochofenschlacke – zu glasig erstarrtem Hüttensand granuliert. Dieser Hüttensand besitzt latent hydraulische Eigenschaften und wird daher seit mehr als 140 Jahren als Zementbestandteil eingesetzt, wodurch in Deutschland jährlich rund 4,5 Mio. t CO2-Emissionen eingespart werden. Alle Transformationsstrategien der Stahlindustrie beinhalten die notwendige Außerbetriebnahme der CO2-intensiven Hochöfen. Dies hat unter anderem zur Folge, dass die Hochofenschlacke als Nebenprodukt der Rohstahlerzeugung im Hochofen nicht mehr zur Verfügung stehen wird, wodurch die weitere Reduzierung des Klinker-Zement-Faktors erhebliche Zusatzmengen alternativer Materialien benötigen wird. Derzeit ist noch unklar, ob z.B. calcinierte Tone im benötigten Umfang erzeugt werden können. Der Fachbereich Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und das Institut für Baustoffforschung FEhS forschen zusammen mit Industriepartnern und weiteren Forschungseinrichtungen im Rahmen zweier Projekte in den Kooperationssphären der Stahl- und Zementindustrie, die zur Bewältigung dieser Herausforderungen beitragen. Im Projekt SlagCEM wird die Produktion eines hydraulischen Zementbestandteils durch Reduktion von Konverter- bzw. Linz-Donawitz-Schlacke (LDS) untersucht. Die mit den zusätzlich aufgenommen Lichtbogenofenkapazitäten steigenden Mengen an Elektrolichtbogenofenschlacke (EOS, engl. electric arc furnace slag, EAFS) werden im Projekt DRI-EOS behandelt, welches die Produktion eines latent hydraulischen Hüttensandsubstituts zum Ziel hat. T2 - Berliner Konferenz Mineralische Nebenprodukte und Abfälle CY - Berlin, Germany DA - 12.06.2023 KW - Stahlwerksschlacke KW - Zementersatz PY - 2023 SN - 978-3-944310-72-5 VL - 10 SP - 222 EP - 233 PB - TK-Verlag CY - Neuruppin AN - OPUS4-57684 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian A1 - Schraut, Katharina A1 - Adamczyk, Burkart A1 - Weimann, Karin A1 - Gluth, Gregor T1 - Erzeugung klimaschonender Bindemittel als Alternativen zu Zement durch thermochemische Behandlung von mineralischen Nebenprodukten und Abfällen N2 - Die Zementindustrie erzeugt etwa 6-7% der globalen CO2-Emissionen und steht damit als Industriezweig vor dem Hintergrund einer anvisierten Klimaneutralität vor gewaltigen Herausforderungen. Der Prozess der Klinkerherstellung wurde über die vergangenen Jahrzehnte bereits kontinuierlich optimiert. Seit 1990 ist es der deutschen Zementindustrie gelungen, die spezifischen CO2-Emissionen der Zementproduktion u. a. durch den Einsatz alternativer, nicht fossiler Brennstoffe und durch Absenkung des Klinkergehalts im Zement um 20 % zu senken. Weitere konventionelle Minderungsstrategien versprechen jedoch nur noch wenig zusätzliche Reduktion. Im Falle des Portlandklinkers besteht die Schwierigkeit darin, dass zwei Drittel der CO2-Emissionen rohstoffbedingt durch die Entsäuerung des Kalksteins (CaCO3) anfallen, die durch die beschriebenen Maßnahmen nicht weiter abgesenkt werden können. Vielmehr wird es erforderlich sein, noch zu entwickelnde oder zu optimierende Technologien anzuwenden und ggf. alle relevanten Ebenen wie Produktion, Weiterverarbeitung und Anwendung von Zement und Beton neu zu denken. Neben technologischen Ansätzen zur CO2-Abscheidung mit nachfolgender langfristiger Speicherung (Carbon Capture and Storage – CCS) oder Verwertung (Carbon Capture and Utilisation – CCU) werden auch alternative Rohstoffe für die Zementproduktion und alternative Bindemittel in Betracht zu ziehen sein. T2 - Berliner Konferenz Mineralische Nebenprodukte und Abfälle CY - Berlin, Germany DA - 25.04.2022 KW - Zement KW - Sekundärrohstoff PY - 2022 SN - 978-3-944310-58-9 SP - 372 EP - 385 PB - TK-Verlag CY - Neuruppin AN - OPUS4-54737 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Adam, Christian A1 - Schraut, Katharina A1 - Weingart, Eric A1 - Hamann, C. T1 - Technische Möglichkeiten der Abfallvermeidung in der Stahlproduktion N2 - Bei der Stahlproduktion fallen verfahrensbedingt große Mengen an Nebenprodukten und Abfällen wie Stahlwerksschlacken, Filterstäube und Gichtgasschlämme an. Hohe Anteile dieser Stoffströme werden aufgrund ihrer Zusammensetzung immer noch deponiert, obwohl sie ein hohes Wertstoffpotential aufweisen. An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) werden Verfahren untersucht und entwickelt, welche eine Verwertung und Kreislaufführung dieser Materialströme ermöglichen. Aus sogenannten Linz-Donawitz-(LD)-Schlacken können durch carbothermische Nachbehandlung Roheisen und ein dem Portlandzementklinker (PZK) ähnliches Bindemittel erzeugt werden. Aus Elektroofenstäuben und Gichtgasschlämmen kann Zink gewonnen und die Anteile an Eisen und Kohlenstoff in den Stahlproduktionsprozess zurückgeführt werden. Durch diese technischen Maßnahmen kann es gelingen die Deponierung von Abfällen der Stahlproduktion zukünftig deutlich zu reduzieren. T2 - Recy&Depotech 2020 CY - Online meeting DA - 18.11.2020 KW - Stahlwerksschlacke KW - Filterstaub KW - Gichtgasschlamm PY - 2020 SP - 1 EP - 9 PB - Montanuniversität Leoben CY - 8700 Leoben, Österreich AN - OPUS4-51605 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 9. Nachtrag zum Zulassungsschein 12/BAM IV.3/09/00 für eine Schutzschicht bestehend aus einer sandgefüllten Schutzbahn für Kunststoffdichtungsbahnen in Deponieabdichtungen N2 - 9. Nachtrag zum Zulassungsschein 12/BAM IV.3/09/00 für eine Schutzschicht bestehend aus einer sandgefüllten Schutzbahn für Kunststoffdichtungsbahnen in Deponieabdichtungen der Firma G quadrat GmbH, Krefeld. KW - Deponie KW - Schutzschicht KW - Abdichtungssystem PY - 2026 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-654339 SP - 1 EP - 31 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-65433 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 8. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/12/10 für Bewehrungsgitter aus Kunststoff für Deponieoberflächenabdichtungen N2 - 8. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/12/10 für Bewehrungsgitter aus Kunststoff für Deponieoberflächenabdichtungen der Firma HUESKER Synthetic GmbH, Gescher. KW - Deponie KW - Bewehrungsgitter KW - Abdichtungssystem PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-624020 SP - 1 EP - 25 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-62402 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 8. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/11/10 für Bewehrungsgitter aus Kunststoff für Deponieoberflächenabdichtungen N2 - 8. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/11/10 für Bewehrungsgitter aus Kunststoff für Deponieoberflächenabdichtungen der Firma Naue GmbH & Co. KG, Espelkamp. KW - Deponie KW - Bewehrungsgitter KW - Abdichtungssystem PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-624056 SP - 1 EP - 24 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-62405 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 11. Nachtrag zum Zulassungsschein 11/BAM IV.3/03/09 für ein Dichtungskontrollsystem (DKS) für Deponieoberflächenabdichtungen N2 - 11. Nachtrag zum Zulassungsschein 11/BAM IV.3/03/09 für ein Dichtungskontrollsystem (DKS) für Deponieoberflächenabdichtungen der Firma Sensor Dichtungs-Kontroll-Systeme GmbH, Bremen. KW - Deponie KW - Kunststoffdichtungsbahn KW - Dichtungskontrollsystem PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-611001 SP - 1 EP - 15 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-61100 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 4. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/10/10 für Vliesstoffe zum Filtern und Trennen für Deponieabdichtungen N2 - 4. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/10/10 für Vliesstoffe zum Filtern und Trennen für Deponieabdichtungen der Firma HUESKER Synthetic GmbH, Gescher. KW - Deponie KW - Geotextil KW - Abdichtungssystem PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-624038 SP - 1 EP - 19 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-62403 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - Zulassungsschein 12/BAM 4.3/01/23 für Kunststoffdichtungsbahnen (KDB) in Basis- und Oberflächenabdichtungen von Deponien N2 - Zulassungsschein 12/BAM 4.3/01/23 für Kunststoffdichtungsbahnen in Basis- und Oberflächenabdichtungen von Deponien der Firma JUTA a. s., Tschechische Republik (deutscher Vertriebspartner: KAT GmbH, Wiesmoor). KW - Deponie KW - Kunststoffdichtungsbahn KW - Abdichtungssystem PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-624049 SP - 1 EP - 16 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-62404 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 6. Nachtrag zum Zulassungsschein 13/BAM 4.3/04/12 für ein Kunststoff-Dränelement für Deponieoberflächenabdichtungen N2 - 6. Nachtrag zum Zulassungsschein 13/BAM 4.3/04/12 für ein Kunststoff-Dränelement für Deponieoberflächenabdichtungen der Firma Solmax Geosynthetics GmbH, Hamburg. KW - Deponie KW - Kunststoff-Dränelement KW - Abdichtungssystem PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-628702 SP - 1 EP - 31 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-62870 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 6. Nachtrag zum Zulassungsschein 02/BAM 4.3/03/12 für ein Kunststoff-Dränelement für Deponieoberflächenabdichtungen N2 - 6. Nachtrag zum Zulassungsschein 02/BAM 4.3/03/12 für ein Kunststoff-Dränelement für Deponieoberflächenabdichtungen der Firma Freudenberg Performance Materials GmbH & Co. KG, Erlenbach am Main. KW - Deponie KW - Kunststoff-Dränelement KW - Abdichtungssystem PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-628693 SP - 1 EP - 34 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-62869 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 7. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/08/10 für Vliesstoffe zum Filtern und Trennen für Deponieabdichtungen N2 - 7. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/08/10 für Vliesstoffe zum Filtern und Trennen für Deponieabdichtungen der Firma Naue GmbH & Co. KG, Espelkamp. KW - Deponie KW - Geotextil KW - Abdichtungssystem PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-624075 SP - 1 EP - 17 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-62407 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 9. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/12/10 für Bewehrungsgitter aus Kunststoff für Deponieoberflächenabdichtungen N2 - 9. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/12/10 für Bewehrungsgitter aus Kunststoff für Deponieoberflächenabdichtungen der Firma HUESKER Synthetic GmbH, Gescher. KW - Deponie KW - Bewehrungsgitter KW - Abdichtungssystem PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-636691 SP - 1 EP - 4 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-63669 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 9. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/11/10 für Bewehrungsgitter aus Kunststoff für Deponieoberflächenabdichtungen N2 - 9. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/11/10 für Bewehrungsgitter aus Kunststoff für Deponieoberflächenabdichtungen der Firma Naue GmbH & Co. KG, Espelkamp. KW - Deponie KW - Bewehrungsgitter KW - Abdichtungssystem PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-636700 SP - 1 EP - 4 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-63670 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 8. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/08/10 für Vliesstoffe zum Filtern und Trennen für Deponieabdichtungen N2 - 8. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/08/10 für Vliesstoffe zum Filtern und Trennen für Deponieabdichtungen der Firma Naue GmbH & Co. KG, Espelkamp. KW - Deponie KW - Geotextil KW - Abdichtungssystem PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-636742 SP - 1 EP - 4 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-63674 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GOVDOC A1 - Adam, Christian A1 - Wöhlecke, Andreas T1 - 5. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/10/10 für Vliesstoffe zum Filtern und Trennen für Deponieabdichtungen N2 - 5. Nachtrag zum Zulassungsschein 08/BAM IV.3/10/10 für Vliesstoffe zum Filtern und Trennen für Deponieabdichtungen der Firma HUESKER Synthetic GmbH, Gescher. KW - Deponie KW - Geotextil KW - Abdichtungssystem PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-636732 SP - 1 EP - 4 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-63673 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altmann, Korinna T1 - Seasonal microplastic concentrations along the rivers Rhine and Danube N2 - Over the last 20 years, many researchers, politicians and citizens have become increasingly aware of the growing plastic problem of our time. A lack of recycling concepts and plastic collection points as well as careless dumping lead to accumulation of plastic products in the environment. Natural weathering can cause these plastics to degrade and fractionate, meaning that microplastics (1 1,000 µm, ISO/TR 21960:2020) and nanoplastics (< 1 µm, ISO/TR 21960:2020) of various synthetic polymer materials can now be detected in all parts of the world. Whether microplastics or nanoplastics pose a toxicological hazard is being investigated in a variety of ways. Valid results are still pending. However, the EU precautionary principle applies to micro- and nanoplastics. Monitoring of microplastics is already required in the revision of the Drinking Water and Wastewater Framework Directive. Reliable monitoring of rivers can be carried out by sampling with sedimentation boxes and microplastic detection by using thermal extraction desorption gas chromatography/mass spectrometry (TED-GC/MS) in routine operation (Figure 1). The river Rhine was sampled for microplastic masses at three different sampling locations over a period of one year and in addition the Danube at randomized sampling locations The TED-GC/MS results showed that various synthetic polymers frequently produced in industry, such as polyethylene, polypropylene or polystyrene as well as the tire compound styrene-butadiene rubber were found. The work not only shows a possible workflow for monitoring concepts, but also provides information on environmentally relevant concentrations of microplastics and tire components in surface waters. This in turn is necessary for ecotoxicological studies. T2 - ESOPS CY - Berlin, Germany DA - 09.09.2024 KW - Microplastics KW - TED-GC/MS KW - Polymer 3R PY - 2024 AN - OPUS4-61016 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - An, Biwen Annie T1 - Standardization of MIC laboratory testing: with a special focus on corrosive methanogens N2 - Microbiologically influenced corrosion (MIC) is a highly unpredictable process involving a complex group of microorganisms, including sulfate-reducing bacteria and methanogens. Standard laboratory MIC testing using static serum bottle enrichments is an easy but limited method, offering poor resolution on the biomineralization process of corrosion products. An example of this is the presumed corrosion product siderite by corrosive methanogens (Mi-MIC). Previous publications reported siderite was the sole corrosion product of M. maripaludis using metal coupons incubated under stationary conditions. However, the formation of siderite is closely related to the surrounding environmental conditions, i.e. pH, CO2 concentration, flow and temperature. Thus, siderite as the sole corrosion product of Mi-MIC remain inconclusive and questionable. To study Mi-MIC effectively, a novel versatile multiport flow-column corrosion monitoring system (MFC) was developed. MFC allows sectional corrosion rate determination under flow conditions using different types of material, inoculum and packing material. MFC offers great flexibility, ease of operation and accurate corrosion measurements that can be combined with many other techniques. Using MFC, we studied multiple strains of methanogens and compared it with sulfate-reducing bacteria under neutral and low pH conditions. It was revealed by MFC that corrosive methanogens have equally high corrosion potential as sulfate-reducing bacteria. Additionally, siderite is not the dominant nor sole corrosion product of Mi-MIC. Thus, effective corrosion monitoring and establishing standard laboratory practices, i.e. incorporating MFC as part of regular testing process, will provide deeper understanding of MIC. This will allow further microbial electrophysiology understandings, contributing to effective mitigation strategy development. T2 - EUROPEAN MIC NETWORK WEBINAR CY - Online meeting DA - 19.05.2020 KW - MIC KW - Methanogen KW - FIB/SEM KW - Corrosion products KW - Microbiologically influenced corrosion KW - Flow Model KW - Modelling KW - Korrosion PY - 2020 AN - OPUS4-51554 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - An, Biwen Annie A1 - Kunte, Hans-Jörg A1 - Koerdt, Andrea ED - Eibergen, N. ED - Poulassichidis, T. T1 - Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) by Halophilic (Salt-Loving) Nitrate and Sulfate-Reducing Microorganisms N2 - The survey of Canadian shale sites showed a dominance of halophilic microorganisms, including Halomonas (HA). Nitrate-amended incubations of the field samples under high salinity (14.6% NaCl), revealed a dominance of HA (>72%) and an accumulation of nitrite. Nitrite accumulation directly inhibited the growth of SRB, thereby decreasing their souring and corrosion risks. However, accumulated nitrite may also contribute to iron corrosion, which will be tested by using different concentrations of nitrate as an electron acceptor to HA. Different salinities are further tested on HA strains supplemented with iron coupons to determine their effects on iron corrosion rates. HA incubated with separate cultures of corrosive methanogen and SRB were tested to determine whether a positive or adverse effect will occur between them. Lastly, analyses of iron coupons will be conducted using TOF-SIMS, FIB-SEM and EDS for corrosion product characterization T2 - Corrosion 2021 CY - Online Meeting DA - 19.04.2021 KW - MIC KW - Bacteria KW - Halophile KW - Corrosion KW - Environmental condition KW - Korrosion KW - High salinity PY - 2021 UR - https://my.nace.org/PaperTrail/Authors/Submission.aspx?id=2914f145-7f8f-ea11-813a-005056a95a7c SP - Paper C2021-16284, 1 AN - OPUS4-52479 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Asbach, C. A1 - Held, A. A1 - Kiendler-Scharr, A. A1 - Scheuch, G. A1 - Schmid, H.-J. A1 - Schmitt, S. A1 - Schumacher, S. A1 - Wehner, B. A1 - Weingartner, E. A1 - Weinzierl, B. A1 - Bresch, Harald A1 - Seeger, Stefan A1 - u.a., T1 - Positionspapier der Gesellschaft für Aerosolforschung zum Verständnis der Rolle von Aerosolpartikeln beim SARS-CoV-2 Infektionsgeschehen N2 - Dass Viren sich über Aerosolpartikel ausbreiten können, wurde bereits in vielen Studien gezeigt. Als Aerosol bezeichnet man ein Gemisch aus Luft mit darin verteilten festen oder flüssigen Partikeln. Ein Aerosol ist dabei immer dynamisch, da Partikel neugebildet, in oder mit der Luft transportiert und aus der Luft entfernt werden oder sich im luftgetragenen Zustand verändern. Zum Verständnis der Rolle von Aerosolpartikeln als Übertragungsweg von SARS-CoV-2 ist daher die Kenntnis der verschiedenen Prozesse in einem Aerosol von besonderer Bedeutung. Mit diesem Papier möchte die GAeF einen Beitrag dazu leisten, den momentan so häufig anzutreffenden Begriff „Aerosol“ sowie die relevanten Aerosolprozesse anschaulich darzustellen und zu erläutern. Dabei wird im Rahmen dieses Papiers nur auf die wesentlichen Grundlagen eingegangen. Für ein tiefergehendes Verständnis der teilweise komplexen Prozesse sei auf die angeführte Sekundärliteratur verwiesen. Das Papier fasst eine Vielzahl von Studien zur Entstehung von virenbeladenen Aerosolpartikeln sowie deren Ausbreitung zusammen. Darauf basierend kann festgestellt werden, dass ausgeatmete Aerosolpartikel auch bei der Corona-Pandemie eine prominente Rolle bei der Verbreitung der Viren spielen. Abschließend geht dieses Papier auf mögliche Maßnahmen zur Verringerung der Ausbreitung von Aerosolpartikeln ein. Die diskutierten Maßnahmen orientieren sich an der derzeitigen öffentlichen Diskussion und beinhalten entsprechend die folgenden Punkte: Lüften, Luftreiniger, Lüftungsanlagen und Masken. Es werden Hinweise zum richtigen und sinnvollen Einsatz dieser Maßnahmen gegeben. Aerosolpartikel haben Größen zwischen ca. 0,001 und mehreren 100 Mikrometern (und nicht wie in vielen Publikationen derzeit definiert < 5μm) und verteilen sich mit Luftströmungen relativ schnell, auch über größere Distanzen. Größere Aerosolpartikel sinken – abhängig von ihrer Größe und Dichte – zu Boden; kleine Aerosolpartikel können hingegen sehr lange in der Luft verbleiben (s. Kapitel 3). Jeder Mensch stößt durch die Atmung sowie beim Sprechen, Husten und Niesen flüssige Aerosolpartikel unterschiedlicher Größen aus (s. Kapitel 4). Ist eine Person mit einem Virus, wie z. B. SARS-CoV-2, infiziert, so können diese Aerosolpartikel Viren enthalten, die in die Luft gelangen und von anderen Personen eingeatmet werden können. SARS-CoV-2 hat eine Größe von 0,06 bis 0,14 Mikrometer, die exhalierten flüssigen Aerosolpartikel sind hingegen größer. Die flüssigen Aerosolpartikel können aber je nach Umgebungsbedingungen durch Verdunstung schrumpfen (s. Kapitel 3.3). Für den Partikeltransport und die Partikelabscheidung ist dabei jeweils die aktuelle Partikelgröße relevant. Das höchste Infektionsrisiko besteht in geschlossenen Innenräumen, da sich hierin Aerosolpartikel anreichern können. Insbesondere hier sind entsprechend Maßnahmen zu treffen, die eine Reduktion der Aerosolpartikelkonzentration ermöglichen. Vor dem Hintergrund der Aerosolwissenschaften ordnet die GAeF die aktuellen Maßnahmen zur Eindämmung der Pandemie wie folgt ein: • Prinzipiell gilt: Keine Maßnahme kann für sich alleine funktionieren! Das Zusammenspiel der verschiedensten Maßnahmen ist nach derzeitigem Wissensstand der beste Weg zur Minimierung des Infektionsrisikos. • Abstand halten ist wichtig, denn mit zunehmendem Abstand werden direkt ausgeatmete Viren verdünnt, und die Wahrscheinlichkeit sich anzustecken sinkt. Der vielfach vorgeschriebene Mindestabstand kann als Anhaltspunkt dienen, sollte aber insbesondere bei längeren Zusammenkünften und auch in Innenräumen mit verringerter Luftbewegung vergrößert und durch weitere Maßnahmen (s.u.) ergänzt werden. • Masken helfen, einen Teil der exhalierten Partikel (und Viren) zu filtern. Dadurch sinkt die Konzentration der exhalierten Partikel (und Viren) in einem Raum und damit das Infektionsrisiko. Hierbei ist zu beachten, dass die ausgeatmeten Aerosolpartikel durch anhaftende Feuchtigkeit relativ groß sind und somit auch von einfachen Masken effizient zurückgehalten werden können. Da diese Partikel aber mit längerer Verweilzeit in der Raumluft schrumpfen, sind einfache Mund-Nasen-Bedeckungen für den Selbstschutz weniger effizient. Hierfür sind Atemschutzmasken erforderlich, die auch für feine Partikel eine hohe Abscheidung zeigen, z. B. der Klassen FFP2, N95 oder KN95. Diese sind sowohl für den Selbst- als auch den Fremdschutz effizient, sofern sie über kein Ausatemventil verfügen. Masken mit Ausatemventil dienen hingegen nur dem Selbstschutz und widersprechen daher dem Solidaritätskonzept, dass Mitmenschen durch kollektives Maskentragen geschützt werden. • Gesichtsvisiere, die ohne zusätzliche Verwendung von Masken eingesetzt werden, sind hinsichtlich Aerosolpartikeln weitgehend nutzlos, da die Luft mit Partikeln (und Viren) ungefiltert um die Visiere herumströmt. Gesichtsvisiere werden im klinischen Alltag zusätzlich zu Masken getragen, um Tröpfcheninfektion über die Schleimhäute der Augen zu verhindern. Ebenfalls weitgehend unwirksam gegen die Aerosolverbreitung in Innenräumen sind mobile oder fest installierte Plexiglasbarrieren. Diese können nur kurzfristig die kleinräumige Ausbreitung eines Aerosols, z. B. im Kassenbereich eines Supermarkts, verhindern, bieten aber längerfristig keinen Schutz. Gesichtsvisiere und Plexiglasscheiben dienen im Wesentlichen als Spuck- und Spritzschutz gegenüber großen Tröpfchen. • Im Freien finden so gut wie keine Infektionen durch Aerosolpartikel statt. Allerdings können Tröpfcheninfektionen auftreten, insbesondere in Menschenansammlungen, wenn Mindestabstände nicht eingehalten und/oder keine Masken getragen werden. In geschlossenen Räumen ist Lüften unerlässlich, um die ausgeatmete Luft in einem Raum durch frische Luft von draußen zu ersetzen. Häufiges Stoß- und Querlüften sind dabei vergleichbar effektiv wie dauernd das Fenster vollständig geöffnet zu lassen. Aus energetischer Sicht ist Stoß- oder Querlüften insbesondere im Winter allerdings effizienter. CO2-Monitore können bei der Überwachung der Luftqualität in Innenräumen helfen. Sie zeigen an, wann gelüftet werden sollte und wann die Luft in einem Raum während des Lüftens ausreichend gewechselt ist. Sie können jedoch nur als Indikator verwendet werden und verhindern selbst bei Einhaltung der vorgeschlagenen CO2-Grenzkonzentrationen keine direkte Infektion durch unmittelbar benachbarte Personen. • Luftreiniger können einen sinnvollen Beitrag leisten, um die Partikel- und Virenkonzentration in einem Raum zu reduzieren. Bei der Beschaffung von Luftreinigern muss darauf geachtet werden, dass diese für den betrachteten Raum und die betrachtete Anwendung ausreichend dimensioniert sind, um die Partikel- und Virenlast signifikant zu verringern. Dem Luftdurchsatz des Gerätes kommt dabei eine größere Bedeutung zu, als der reinen Effizienz des Filters. Aus energetischen und Kostenerwägungen kann die Verwendung hocheffizienter Filter sogar kontraproduktiv sein. Fest verbaute Lüftungsanlagen können ebenso sinnvoll sein, sofern sie die Luft filtern, um die Partikel- und Virenlast in einem Raum zu verringern. Hierbei ist es zur Vermeidung von Infektionen sinnvoll, diese möglichst mit 100 % Frischluft zu betreiben. Aus Sicht der Gesellschaft für Aerosolforschung besteht erheblicher Forschungsbedarf insbesondere an den interdisziplinären Grenzen zu Forschungsfeldern der Epidemiologie, Infektiologie, Virologie, Lüftungstechnik und Strömungsmechanik. Die Durchführung gezielter Studien sollte kurzfristig mit speziellen Förder- und Forschungsprogrammen ermöglicht werden. Dieses Papier wurde von Mitgliedern der Gesellschaft für Aerosolforschung verfasst und wird von einer Vielzahl internationaler Aerosolexperten unterstützt (s. Kapitel 8). Neben der vorliegenden Version existiert auch eine englischsprachige Übersetzung (siehe www.info.gaef.de). Sämtliche Abbildungen in diesem Papier stehen unter folgendem Link zum kostenlosen Download bereit: https://www.info.gaef.de/positionspapier. Bei jeder Verwendung ist „Gesellschaft für Aerosolforschung e. V.“ als Quelle zu nennen. KW - Covid KW - Corona KW - GAeF KW - Aerosole KW - Aerosolforschung PY - 2021 UR - https://www.info.gaef.de/_files/ugd/fab12b_a5f114a183cf4f27ab8ac713e8a5b8ef.pdf SP - 1 EP - 48 PB - Gesellschaft für Aerosolforschung CY - Köln AN - OPUS4-53954 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Asbach, C. A1 - Held, A. A1 - Kiendler-Scharr, A. A1 - Scheuch, G. A1 - Schmid, H.-J. A1 - Schmitt, S. A1 - Schumacher, S. A1 - Wehner, B. A1 - Weingartner, E. A1 - Weinzierl, B. A1 - Bresch, Harald A1 - Seeger, Stefan A1 - u.a., T1 - Position paper of the Gesellschaft für Aerosolforschung on understanding the role of aerosol particles in SARS-CoV-2 infection N2 - Many studies have already shown that viruses can spread via aerosol particles. An aerosol is a mixture of air with solid or liquid particles dispersed in it. To understand the role of aerosol particles as a transmission path of SARS-CoV-2, knowledge of the different processes in an Aerosol is therefore of particular importance. With this paper, GAeF would like to contribute to a better understanding of the term “aerosol” and the relevant aerosol processes. In the context of this paper only the essential basics will be discussed. For a deeper understanding of the partly complex processes, please refer to the literature mentioned at the end of the paper. The paper summarises a large number of studies on the formation of virus-laden aerosol particles and their spread. Based on this, it can be concluded that exhaled aerosol particles may play a prominent role in the spread of viruses in the corona pandemic. Finally, this paper discusses possible measures to reduce the spread of aerosol particles. The measures discussed are based on the current public debate including ventilation, air purifiers, HVAC systems and masks. Advice is given on the correct and sensible use of these measures. An aerosol is always dynamic, as particles are newly formed, transported in or with the air, removed from the air or change in the airborne state. Aerosol particles have sizes between approx. 0.001 and several 100 micrometres (and not < 5 μm as currently defined in many publications) and spread relatively quickly with air currents, even over longer distances. Larger aerosol particles sink to the ground, depending on their size and density, while small aerosol particles can remain in the air for a very long time (see Section 3). Every person emits liquid aerosol particles of various sizes through breathing and when speaking, coughing and sneezing (see Section 4). If a person is infected with a virus, such as SARS-CoV-2, these aerosol particles can contain viruses that can be released into the air and inhaled by other people. SARS-CoV-2 has a size of 0.06 to 0.14 micrometres, but the exhaled liquid aerosol particles are larger. The liquid aerosol particles can shrink by evaporation, depending on the ambient conditions (see Section 3.3). Particle size is relevant for particle transport and particle separation. The highest risk of infection exists in closed indoor spaces, as aerosol particles can accumulate there. Here in particular, appropriate measures must be taken to reduce the concentration of aerosol particles (see Section 5). Against the background of aerosol science, the GAeF classifies the current measures to contain the pandemic as follows: • In principle, no measure can work on its own! According to the current state of knowledge, the interaction of the most varied measures is the best way to minimise the risk of infection. • Keeping distance is important, because with increasing distance, directly exhaled viruses are diluted and the probability of infection decreases. The often prescribed minimum distance can be used as a guide, but it should be increased and supplemented by other measures (see below), especially for longer meetings and also indoors with reduced air movement. • Masks help to filter some of the exhaled particles (and viruses). This reduces the concentration of exhaled particles (and viruses) in a room and thus the risk of infection. It should be noted here that the exhaled aerosol particles are relatively large due to adhering moisture and can therefore also be efficiently retained by simple masks. However, since these particles shrink with longer dwell time in the room air, simple mouth-nose masks are less efficient for self-protection. Respiratory masks are required for this purpose, which show a high degree of separation even for fine particles, e.g. of classes FFP2, N95 or KN95. These are efficient for both self-protection and protection of others unless they have an exhalation valve. Masks with an exhalation valve, on the other hand, are only for self-protection and therefore contradict the solidarity concept that fellow human beings are protected by collective mask wearing. Face shields which are used without additional masks are largely useless with regard t• aerosol particles, as the air with particles (and viruses) flows unfiltered around the shields. In everyday clinical practice, facial shields are worn in addition to masks to prevent droplet infection via the mucous membranes of the eyes. Mobile or permanently installed Plexiglas barriers are also largely ineffective against the spread of aerosols indoors. These can only prevent the smallscale spread of an aerosol in the short term, e.g. in the checkout area of a supermarket, but offer no protection in the longer term. Face shields and Plexiglas panels essentially serve as spit and splash protection against large droplets. • Outdoors, there are practically no infections caused by aerosol transmission. However, droplet infections can still occur, especially in crowds, if minimum distances are not observed and/or masks are not worn. In closed rooms, ventilation is essential to replace the exhaled air in a room with fresh air from outside. Frequent airing and cross-ventilation is just as effective as leaving the window open all the time. From an energy point of view, however, it is more efficient to ventilate the room, especially in winter. CO2 monitors can help to monitor indoor air quality. They indicate when it is necessary to ventilate and when the air in a room has been sufficiently changed during ventilation. However, they can only be used as an indicator and even if the proposed CO2 limit concentrations are met, they do not prevent direct infection by people in the immediate vicinity. • Air purifiers can make a useful contribution to reducing the concentration of particles and viruses in a room. When procuring air purifiers, care must be taken to ensure that they are adequately dimensioned for the room and application in question in order to significantly reduce the particle and virus load. The air throughput of the unit is more important than the pure efficiency of the filter. For energy and cost reasons, the use of highly efficient filters can even be counterproductive. Permanently installed ventilation systems can also be useful, provided they filter the air to reduce the particle and virus load in a room. To avoid infections, it is advisable to operate them with 100 % fresh air if possible. From the point of view of the Gesellschaft für Aerosolforschung, there is a considerable need for research, especially at the interdisciplinary borders to research fields of epidemiology, infectiology, virology, ventilation technology and fluid mechanics. The implementation of targeted studies should be made possible at short notice with special funding and research programmes. This paper was written originally in German by members of the Gesellschaft für Aerosolforschung and is supported by a large number of international aerosol experts. Both the English and German version as well as all images in the paper are available for free download at the following link: https://www.info.gaef.de/positionspapier. The “Gesellschaft für Aerosolforschung e. V.” must be named as the source, whenever an image is used. KW - COVID KW - SARS KW - GAeF KW - Aerosol KW - Corona PY - 2021 UR - https://www.info.gaef.de/_files/ugd/fab12b_d8d88393f90240cdbea63c88c09887ef.pdf DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.4350494 SP - 1 EP - 48 PB - Association for Aerosol Research CY - Köln AN - OPUS4-53955 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aumont, Cédric T1 - Genomic innovations underlying the evolution of termite social behaviour N2 - The phylogeny of the Blattodea boasts a wide degree of sociality spanning from solitary cockroaches to advanced ecosystem-dominating higher termite societies. The emergence of sociality in the termites was associated with the acquisition of a diverse range of social structures and differential expression of specific gene network. Previous work has found evidence for a caste-specific social defence system in termites leading to an immune system that may favour group over individual defence. While preliminary work suggests a correlation between social transitions and a reduction of immune gene family diversity, the lack of available high-quality termite genomes hampers complete knowledge of the true diversity of immune gene evolution across termite phylogeny. Here, we report on the sequencing and assembly of 50 high-quality long-read-based genomes and 180 caste- and sex-specific brain transcriptomes across major termite and cockroach sister-branch lineage. We investigate the diversity and evolutionary history of immune genes across genomes, and the potential gene networks that have evolved with the emergence of termite sociality and some aspect of immune related behaviours. T2 - Invited talk at University Paris 13 CY - Villetaneuse, France DA - 27.02.2023 KW - Immune gene family KW - Gene network KW - Eusociality KW - Termite phylogeny KW - Group defence PY - 2023 AN - OPUS4-58300 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aumont, Cédric T1 - Harnessing near-chromosome level quality genomes to explore the evolution of termite immunity N2 - The phylogeny of the Blattodea boasts a wide degree of sociality spanning from solitary cockroaches to advanced ecosystem-dominating higher termite societies. The emergence of sociality in termites was associated with the acquisition of a diverse range of social structures. Previous work has found evidence for a caste-specific social defence system in termites leading to an immune system that may favour group over individual defence. While preliminary work suggests a correlation between social transitions and a reduction of immune gene family diversity, the lack of available high-quality termite genomes hampers complete knowledge of the true diversity of immune gene evolution across termite phylogeny. Here, we report on the sequencing and near-chromosome level assembly of 48 high-quality long-read-based genomes across major termite and cockroach sister-branch lineages. We investigate the diversity and evolutionary history of immune genes across genomes, focusing particular attention on correlations between immune gene evolution and transitions in sociality over termite phylogeny. T2 - Royal Entomological Society Annual Meeting - Ento23 CY - University of Exeter, Falmouth, UK DA - 05.09.2023 KW - Immune gene family KW - Termite phylogeny KW - Eusociality KW - Group defence PY - 2023 AN - OPUS4-58296 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aumont, Cédric T1 - Immune gene family diversity across insects and Blattodea N2 - Insecta is one of the most diverse phyla in the animal kingdom, with species living in all types of habitats encountering an even greater diversity of pathogens and parasites. Defence strategies against such harmful threats led to a variety of molecular mechanisms, ecological shifts, and genetic innovations. Gene families underlying the molecular basis of the immune responses have evolved within the boundaries given by the species ecology. Here, we explore the evolution of some emblematic immune gene families throughout the Insecta phylum shedding light on remarkable genetic events such as gene duplication or gene loss. We followed a workflow based on the Hidden Markov model to search for immune genes in 55 high-quality genomes of insects. We highlight the emergence of group defence in social species as an ecological shift that released selection pressure on immune gene families notably in Blattodea. Further, we draw attention to certain gene families and the link between their diversity and the specificities of the species’ microbiota. Overall, we report data on immune gene diversity in insects. T2 - International Conference for Blattodea Research CY - Münster, Germany DA - 03.04.2023 KW - Immune gene family KW - Genomics KW - Blattodea PY - 2023 AN - OPUS4-58298 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aumont, Cédric T1 - Exploring the evolution of termite immunity across phylogeny, sociality and foraging behaviour N2 - The phylogeny of the Blattodea boasts a wide degree of sociality spanning from solitary cockroaches to advanced ecosystem-dominating termite societies. The emergence of sociality in termites was associated with the acquisition of a diverse range of social structures and caste-specific behaviours. From wood-dwelling to fungus-growing and cooperative scouting, termite foraging strategies require different immune defences to confront the diverse pathogens found in the foraging environment. Previous work has found evidence for a caste-specific social defence system in termites leading to an immune system that may favour group over individual defence. While preliminary work suggests a correlation between social transitions and a reduction of immune gene family diversity, the lack of available high-quality termite genomes hampers complete knowledge of the true diversity of immune gene evolution across termite phylogeny. Here, we report on the sequencing and near-chromosome level assembly of 47 high-quality long-read-based genomes across major termite and cockroach sister-branch lineages. We investigate the diversity and evolutionary history of immune genes across genomes, focusing on correlations between immune gene evolution, transitions in sociality and foraging behaviour diversity over termite phylogeny. T2 - ASAB Spring Meeting CY - Exeter, UK DA - 23.04.2024 KW - Termite KW - Immunity PY - 2024 AN - OPUS4-61695 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aumont, Cédric T1 - The social brain of termites: investigating gene co-expression network in the Blattodea N2 - The transition to eusociality in termites arose from the sub-social and solitary cockroaches. With it, a more complex ontogeny derived from an ancestral linear developmental pathway common to all cockroaches and a wide array of morphologically distinct castes carrying out the division of labour emerged. We sought to underpine the complexity of this evolutionary transition at the transcriptomic level. We present the gene co-expression network analysis of 305 RNA-seq samples from the brains of 15 species of cockroaches and termites from different instars and castes. With this dataset, we investigate how the network of gene evolved between solitary cockroaches, sub-social cockroach and eusocial termites. Moreover, we investigate the emergence of the two most striking evolutionary innovations in termites, the appearance of the soldier caste, common in nearly all termites and thought to have evolved once and subsequently lost in some species, and the true worker caste, the sterile workforce of the colony thought to have derived from the totipotent false worker caste in four different lineages of termites independently. T2 - International Congress of Entomology CY - Kyoto, Japan DA - 25.08.2024 KW - Termite KW - Genetics PY - 2024 AN - OPUS4-61696 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baar, C A1 - Laar von, C A1 - Plarre, Rüdiger A1 - McMahon, Dino Peter T1 - Insektenmonitoring und genetisches Barcoding N2 - Die aus der Kirche in Greven entnommenen A. punctatum wiesen größere genetische Unterschiede auf als die aus der isolierten Zucht der BAM. Dies lässt vermuten, dass ein Austausch von zufliegenden oder eingeschleppten Individuen zu einer erhöhten genetischen Variabilität beiträgt. Die Ergebnisse der Sequenzanalysen vom Standort Greven zeigten, dass vier Variationen vorhanden waren. Die DNA-Barcodes aus der Datenbank NCBI (Frankreich, Finnland und Deutschland) besaßen nur SNPs, die bereits aus den Insekten der Kirche in Greven bekannt waren. Nach aktueller Datenlage für den betrachteten Genabschnitt sind diese Varianten (V2 bis V22) als repräsentativ für den mitteleuropäischen Raum anzunehmen. Potenzielle weitere Varianten lassen sich nur über eine größere Stichprobenanzahl entdecken/finden. Die Ergebnisse der Käferproben aus der isolierten Zucht der BAM sind deutlich homogener und entsprachen der Variante 1 aus Greven. Die Variante 1 wurde ebenfalls in vier französischen und einer deutschen Probe aus der NCBI-Datenbank nachgewiesen. Die Ergebnisse deuten auf zwei Hauptvariationen (Vx und V20) hin, wobei die eine (VJ homogener als die andere (V20) zu sein scheint. Da für den Räuber K. caeruleus keine Unterschiede in der COI gefunden wurden, gilt zu prüfen, ob der gewählte Genabschnitt für die Untersuchung repräsentativ ist. Dies ist mit einer höheren Probenzahl zu validieren. T2 - 32. Deutsche Holzschutztagung CY - Dresden, Germany DA - 25.04.2024 KW - Korynaetes caeruleus KW - Insektenmonitoring KW - Genetisches Barcoding KW - Anobium punctatum PY - 2024 SP - 244 EP - 252 AN - OPUS4-60027 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Barkeshli, M. A1 - Stephan, Ina ED - Barkeshli, M. ED - Arya, A. ED - Nath, V. ED - Abduraheem, K. T1 - Sizing materials used in Persian manuscripts and their behaviour against the mould fungus Aspergillus flavus N2 - Our earlier study based on historical and scientific analysis showed that Iranians used a considerable range of materials in the sizing process. Unlike many nations who used limited sizing materials to improve the mechanical strength and to smoothen the paper surface, Iranians have used various materials for sizing process from Taimurid (15th century) to Safawid (16th century) and Qajar (19th century) periods. Further to our earlier study on the Sizing Materials used in Persian manuscripts and miniature paintings, scientific analysis was carried out to investigate their behaviour against the mould fungus Aspergillus flavus. In the first stage fourteen different sizing materials that was identified from Persian historical recipes were reconstructed. In the second stage fungicidal property of each sizing samples against Aspergillus flavus fungus were identified that will be presented in this paper. KW - Sizing KW - Materials KW - Persian manuscripts KW - Deterioration KW - Fungus KW - Aspergillus flavus PY - 2023 SN - 978-93-5461-714-0 SP - 3 EP - 20 PB - Daya Publishing House CY - New Delhi AN - OPUS4-58102 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Beckmann, M. A1 - Danz, P. A1 - Deike, R. A1 - Dornack, C. A1 - Gehrmann, H.-J. A1 - Gleis, M. A1 - Hölemann, K. A1 - Karpf, R. A1 - Pieper, C. A1 - Quicker, P. A1 - von Raven, R. A1 - Seifert, H. A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Positionspapier - Abfallverbrennung in der Zukunft N2 - Die Autoren zeigen dazu die gesetzlichen und energiepolitischen Rahmenbedingungen und Perspektiven auf, widmen sich in aktuellen Beiträgen zur Verfahrenstechnik der thermischen Abfallbehandlung sowohl den thermischen Hauptverfahren als auch der Abgasreinigung und gehen auf das Thema Wertstoffrückgewinnung ein. Ihr Fazit: Durch Anstrengungen, das stoffliche Recycling weiter zu optimieren, können künftig weitere Kreisläufe von Produkten und Materialien hochwertig geschlossen werden. Für manche Abfallströme wird dies aber aus verschiedenen Gründen nicht möglich sein – hier bleibt die thermische Abfallbehandlung unverzichtbar. KW - Rostasche KW - Abfallverbrennung PY - 2022 UR - https://dechema.de/Medien/Studien+und+Positionspapiere/2022+03+Abfallverbrennung.html SP - 1 EP - 52 PB - DECHEMA CY - Frankfurt/M. AN - OPUS4-54510 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bell, Jérémy A1 - Climent, Estela A1 - Gotor, Raúl A1 - Tobias, Charlie A1 - Martin-Sanchez, Pedro M. A1 - Rurack, Knut T1 - Dipstick coated with polystyrene-silica core-shell particles for the detection of microbiological fuel contamination N2 - Microbial contamination of fuels by fungi or bacteria poses risks such as corrosion and fuel system fouling, which can lead to critical problems in refineries and distribution systems and has a significant economic impact at every stage of the process. Many factors have been cited as being responsible for microbial growth, like the presence of water in the storage tanks. In fact, only 1 % water in a storage system is sufficient for the growth of microorganisms like bacteria or yeasts, as well as for the development of fungal biomass at the oil/water interface. This work presents a rapid test for the accurate determination of genomic DNA from aqueous fuel extracts. The detection is based on the use of polystyrene-mesoporous silica core-shell particles onto which modified fluorescent molecular beacons are covalently grafted. These beacons contain in the hairpin loop a target sequence highly conserved in all bacteria, corresponding to a fragment of the 16S ribosomal RNA subunit. The designed single-stranded molecular beacon contained fluorescein as an internal indicator and a quencher in its proximity when not hybridized. Upon hybridization in presence of the target sequence, the indicator and the quencher are spatially separated, resulting in fluorescence enhancement. To perform the assay the developed particles were deposited on different glass fibre strips to obtain a portable and sensitive rapid test. The assays showed that the presence of genomic DNA extracts from bacteria down to 50–70 μg L–1 induced a fluorescence response. The optical read-out was adapted for on-site monitoring by fitting a 3D-printed case to a conventional smartphone, taking advantages of the sensitivity of the CMOS detector. Such embedded assembly enabled the detection of genomic DNA in aqueous extracts down to the mg L–1 range and represents an interesting step toward on-site monitoring of fuel contamination. T2 - IMA 2023 CY - Chania, Greece DA - 18.09.2023 KW - Teststreifen KW - Test strip KW - Microbial KW - Mikrobiell KW - Smartphone KW - Particles KW - Partikeln PY - 2023 AN - OPUS4-58526 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ben Efraim, R. T1 - Comparison of PFAS Adsorption and Electro-Sorption Using Pristine and Functionalized MWCNTs N2 - Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) have been extensively utilized in various industrial processes, resulting in elevated concentrations in landfills and drinking water reservoirs. Despite recognizing that shortchained PFAS are harmful, they are often overlooked. Short-chain PFAS are more challenging to remove via adsorption and membrane separation processes, and their detection is complex, thus creating a critical gap in understanding their environmental impact. To improve their environmental monitoring, we aim to improve short-chain PFAS adsorption and electro-sorption on novel carbon-based adsorbers such as pristine and functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and assess their adsorption mechanisms. Based on the obtained result, we aim to develop a PFAS passive sampling device. T2 - German Israeli Water Technology Status Seminar CY - Koblenz, Germany DA - 18.06.2024 KW - Ground water KW - Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) KW - Sorption PY - 2024 AN - OPUS4-60329 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Berkes, L. A1 - Nehring, Grzegorz A1 - Bonnerot, O. A1 - Krutzsch, M. A1 - Rabin, Ira A1 - Richter, T. S. T1 - Mixed Inks in Two Coptic Documents from the Hermopolite Region Relating to Lease Business N2 - In this article, we present two Coptic papyri, P 11934 and P 11935 from the Berlin collection excavated in Ashmunein (ancient Hermopolis) by Otto Rubensohn in 1906. We employ a multi-disciplinary approach that takes into account both their materiality – writing support as well as ink – and their content, as has become ‘best practice’. 1 Material aspects of written documents have traditionally been the purview of papyrologists. Recently developed methods of scientific analysis generate sets of archaeometric data with the potential to improve understanding of the materiality of ancient document production, as well as to yield new evidence for genuine papyrological research questions. To achieve this, a large corpus of comparative data needs to be built. Our contribution offers a first step in this direction. We aim at presenting the papyri, which were selected because of the ink corrosion during conservation work at the Berlin collection, in a format that is exhaustive both for material and textual aspects. The inks from both papyri were analysed using a combination of techniques, contributing to our better understanding of the development of ink technology in Late Antiquity. KW - Coptic papyri KW - Methods of scientific analysis KW - Sets of archaeometric data KW - Mixed Inks KW - Ink corrosion KW - Ancient document production PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-579948 DO - https://doi.org/10.48631/pylon.2023.3.98234 SN - 2751-4722 VL - 2023/3 IS - 3 SP - 1 EP - 18 PB - Ceative Commons Attribution ShareAlike CY - Heidelberg, Germany AN - OPUS4-57994 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Birke, V. T1 - Innovation Network PerFluSan N2 - Per und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) werden im Rahmen ihres breiten industriellen Einsatzes in die Umwelt ein­gebracht, wo sie aufgrund ihrer kritischen Eigen­schaften ein Problem darstellen. Der nach­haltige Schutz von Mensch und Umwelt vor dieser Stoff­gruppe ist eine wichtige Zukunfts­­aufgabe. Verfügbare PFAS-Reinigungs- und -Sanierungs­verfahren sind jedoch teuer und oftmals unzul­änglich. PerFluSan möchte einen entscheidenden Beitrag zur Lösung dieses Problems leisten, indem hier neue PFAS-Sanierungs­verfahren für Böden und Wässer, sowie innovative analytische Methoden zum PFAS-Nachweis entwickelt werden. Die lang­fristige Vision ist es, PerFluSan zu einer nationalen Anlauf­stelle der PFAS-Thematik auszubauen, die mit Hilfe der Synergien zwischen den PerFluSan-Akteuren alle Aspekte der Problematik ganz­heitlich, nachhaltig und effektiv adressiert. N2 - Per- and polyfluorinated alkyl substances (PFAS) are transferred into the environment as part of their broad industrial use, where they pose a problem due to their critical properties. The sustainable protection of people and the environment from this group of substances is an important task for the future. However, available PFAS removal and remediation processes are expensive and often inadequate. PerFluSan would like to make a relevant contribution to solve this problem by developing new PFAS remediation methods for soils and water, as well as innovative analytical methods for PFAS detection. The long-term vision is to develop PerFluSan into a national contact point for the PFAS topic, which uses synergies between the PerFluSan actors to address all aspects of the problem holistically, sustainably and effectively. T2 - International Online – Conference PFAS - Dealing with contaminants of emerging concern CY - Online meeting DA - 30.11.2020 KW - Perfluorierte Verbindungen KW - Sanierung KW - PFAS PY - 2020 AN - OPUS4-51700 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blotevogel, J. T1 - Thermal Destruction of PFAS N2 - Thermal treatment processes are currently the only full-scale option for thedestruction of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in large waste streams. While all organic molecules including PFAS are susceptible to thermal destruction, their decomposition rates are controlled by process variables such as temperature, reaction atmosphere, and residence time. Concerns exist about the formation of products of incomplete destruction and their emission from hazardous waste incinerators. This talk will summarize the current stateof-the-art of thermal PFAS destruction, identify research needs, and showcase future research designed to address critical knowledge gaps. T2 - Department of Defense's (DoD) Energy and Environment Innovation Symposium CY - Washington DC, USA DA - 28.11.2023 KW - Thermal treatment KW - Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) KW - Remediation PY - 2023 AN - OPUS4-58974 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blotevogel, J. T1 - Thermal PFAS Destruction in a Full-Scale Hazardous Waste Incinerator N2 - Incineration is currently the only commercial full-scale technology available to destroy per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in large solid and liquid waste streams. Given previous experience of dioxin formation during halogenated waste incineration, concerns about the emission of products of incomplete destruction (PIDs) from PFAS incineration exist. The overarching objective of this project is to track the fate of fluorine during full-scale hazardous waste incineration in order to demonstrate the readiness, viability, and level of safety for thermal PFAS destruction in various waste streams. The specific objectives of this project are (1) to enhance our understanding of key variables and conditions on PFAS incineration performance, (2) to identify major PIDs under insufficient treatment conditions, (3) to explore the catalytic role of fly ash and other process-relevant surfaces in thermal PFAS decomposition, and (4) to determine the potential formation of polyfluorinated dibenzodioxins and dibenzofurans. T2 - 2025 SERDP & ESTCP PFAS Project Meeting CY - Long Beach, CA, USA DA - 04.08.2025 KW - PFAS KW - Hazardous waste incineration PY - 2025 AN - OPUS4-64189 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Boaretto, E. A1 - Newman, H. A1 - Shevchuk, I. A1 - Breterniz, S. A1 - Rabin, Ira T1 - Date, Materiality and Historical Significance of P.Köln Inv. 5941 N2 - The paper presents the results of the radiocarbon dating and ink analysis of a leather fragment bearing an important liturgical text in Hebrew from the early centuries of the common era. The work initiated by the scholarly interest in the text stresses the importance of the date and materiality of the manuscripts and closes with an appeal to the curators of manuscript collections. KW - Mixed ink KW - Radiocarbon KW - Leather PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-528063 DO - https://doi.org/10.25592/uhhfdm.8471 VL - 6/2 SP - 173 EP - 186 AN - OPUS4-52806 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bodechtel, S. A1 - Fuhrmann, A. A1 - Henning, A. A1 - Hahn, Oliver A1 - Rabin, Ira A1 - Kreische, W. A1 - Mäder, M. T1 - The Madonna with the Wash-Basin by Giulio Romano: A Multidisciplinary Study of the Painting’s History N2 - In an interdisciplinary collaboration, restorers, art historians, and scientists examined Guilio Romano’s The Madonna with the Wash-Basin of 1525 (Dresden State Art Collections). Insights into the painting technique along with art historical comparisons provided the opportunity for a better understanding of the painting’s genesis, in particular concerning an early reworking of the background by the artist. A recovery and reconstruction of the earlier version of the background is now possible. The discovery of zinc in distinct passages of the painting, as well as the grey-black pigment stibnite and glass particles used as a supplement in paint layers are of special interest. The technological investigation initiated a discussion about the circumstances of the revision, as well as the painting’s relation to Vasari’s Lives of Artists. KW - Giulio Romano KW - Holy Family KW - Basin KW - Reworking KW - Pentimenti KW - Portrayal of St Joseph KW - Sixteenth-century painting technique KW - Raphael school KW - Zinc KW - Antimony black (stibnite) KW - Vasari PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1080/00393630.2022.2118302 VL - 2022 SP - 2 EP - 12 PB - Routledge Taylor & Francis Group CY - London, UK AN - OPUS4-55970 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonnerot, Olivier T1 - Are X-rays safe for manuscripts’ materials? N2 - In the last decade, applications of X-rays to the study of manuscripts significantly spread in both diversity and extent. They range from writing material analysis, mostly with X-ray fluorescence (XRF), permitting non-invasive characterization of inks and pigments used, to the investigation of the origin of writing supports. In addition, XRF mapping has proved to be an invaluable tool for recovering erased text. Finally, computed-tomography (CT) has shown potential in virtually unrolling rolls, making text readable without using-damaging mechanical methods. Despite their growing use, little attention has been paid to the side effects of such analytical tools. We observed irreversible parchment colour changes during some experiments on dead-sea scrolls with synchrotron radiation sources. Furthermore, partial photo-reduction of iron under high intensity beam during X-ray absorption near edge structure spectroscopy (XANES) measurements of iron-gall ink on paper has been reported several times [5,6]. Such phenomena have mostly been overlooked so far, although there is an increasing awareness of the necessity to study them. We conducted experiments at the Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) facilities to investigate X-ray induced structural alteration of paper and parchment to see whether the presence of absorption centres (ink and pigments) has an impact. In addition to better understanding degradation processes, we are aiming to define an appropriate methodology of analysis of manuscripts with a tolerable risk of damage. The first results concerning X-ray induced damage of cellulose materials have already been presented at the Synchrotron Radiation and Neutrons in Art and Archaeology (SR2A). We are focusing here on the results on parchment materials. T2 - Cultural and Natural Heritage Workshop CY - Grenoble, France DA - 22.01.2020 KW - X-rays KW - Manuscripts KW - Parchment KW - Synchrotron PY - 2020 AN - OPUS4-50305 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonnerot, Olivier T1 - XRF Ink analysis of selected fragments from the Herculaneum collection N2 - Hundreds of papyrus rolls, carbonized during the 79CE eruption of Mount Vesuvius, were discovered in 1754 at Herculaneum. Sophisticated mechanical methods for unrolling the best-preserved scrolls have been applied, with varying success. However, such processes have been abandoned, to prevent risk from irremediable damage or loss and to preserve the integrity of the extremely fragile rolls. Following the development of X-ray based non-invasive techniques, attempts to virtually unroll the scrolls were made. The most common ink in Antiquity was carbon-based, and the main element of carbonized papyrus is carbon, making these investigations difficult. However, some attempts with synchrotron X-ray phase-contrast tomography (XPCT) were successful. Recently, the identification of antique inks containing metals raised hope that if some of the inks contain metal the rolls can be virtually unrolled using conventional CT- technique. We investigated the inks of a selection of partially unrolled fragments stored at the Biblioteca Nazionale di Napoli with X-ray fluorescence in order to select the best candidates for tomography. Despite the many difficulties (analysis of several layers sticking together, letters barely visible, difficulty to separate contribution from the ink and from the papyrus, inhomogeneity of the support, fragility of the fragments…), encouraging results were found, with a number of inks from Greek fragments found to contain additions to the soot (Fe, Pb, Cu P). T2 - International Symposium on Archaeometry CY - Online meeting DA - 16.05.2022 KW - XRF KW - Ink KW - Herculaneum KW - Papyrus PY - 2022 AN - OPUS4-54892 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bonnerot, Olivier A1 - Del Mastro, G. A1 - Hammerstaedt, J. A1 - Mocella, V. A1 - Rabin, Ira T1 - XRF ink Analysis of some Herculaneum papyri N2 - Recent research has suggested that some of the inks used in Herculaneum papyri do not consist of pure carbon. Starting from this finding, in June 2018 a preliminary campaign of analysis by means of X-Ray fluorescence (XRF) of external portions removed mechanically from their original rolls in the eighteenth century (the so-called scorze) took place at the Biblioteca Nazionale at Naples. Also in this case, the aim of the survey was to investigate the ink composition in order to detect possible traces of metal. This article sums up the results of this survey. KW - Herculaneum papyri KW - Ink KW - XRF PY - 2020 SP - 50 EP - 52 AN - OPUS4-51193 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonnerot, Olivier A1 - Del Mastro, G. A1 - Hammerstaedt, J. A1 - Mocella, V. A1 - Rabin, Ira ED - Capasso, M. ED - Davoli, P. ED - Pellé, N. T1 - XRF Ink Analysis of Selected Fragments from the Herculaneum Collection of the Biblioteca Nazionale di Napoli N2 - Hundreds of papyrus rolls, carbonized during the 79CE eruption of Mount Vesuvius, were discovered in 1754 at Herculaneum. Sophisticated mechanical methods for unrolling the best-preserved scrolls have been applied, with varying success. However, such processes have been abandoned, to prevent risk from irremediable damage or loss and to preserve the integrity of the extremely fragile rolls. Following the development of X-ray based non-invasive techniques, attempts to virtually unroll the scrolls were made. The most common ink in Antiquity was carbon-based, and the main element of carbonized papyrus is carbon, making these investigations difficult. However, some attempts with synchrotron X-ray phase-contrast tomography (XPCT) were successful. Recently, the identification of antique inks containing metals raised hope that if some of the inks contain metal the rolls can be virtually unrolled using conventional CT- technique. We investigated the inks of a selection of partially unrolled fragments stored at the Biblioteca Nazionale di Napoli with X-ray fluorescence in order to select the best candidates for tomography. Despite the many difficulties (analysis of several layers sticking together, letters barely visible, difficulty to separate contribution from the ink and from the papyrus, inhomogeneity of the support, fragility of the fragments…), encouraging results were found, with a number of inks from Greek fragments found to contain additions to the soot (Fe, Pb, Cu P). KW - XRF KW - ink KW - Herculaneum KW - papyrus PY - 2022 UR - http://siba-ese.unisalento.it/index.php/29th_ICP/issue/view/1881 SN - 978-88-8305-177-7 DO - https://doi.org/10.1285/i99788883051760 SP - 200 EP - 213 PB - Centro di Studi Papirologici dell’Università del Salento CY - Lecce AN - OPUS4-54756 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonse, Jörn T1 - A brief survey on open questions about laser-induced periodic surface structures N2 - The processing of laser-induced periodic surface structures (LIPSS) represents a simple and robust way for the nanostructuring of solids that allows creating a wide range of surface functionalities featuring applications in optics, tribology, medicine, energy technologies, etc. While the currently available laser and scanner technology already allows surface processing rates at the m2/min level, industrial applications of LIPSS are sometimes hampered by the complex interplay between the nanoscale surface topography and the specific surface chemistry. This typically manifests in difficulties to control the processing of LIPSS and in limitations to ensure the long-term stability of the created surface functions. This presentation aims to identify some unsolved scientific problems related to LIPSS, discusses the pending technological limitations, and sketches the current state of theoretical modelling. Hereby, it is intended to stimulate further research and developments in the field of LIPSS for overcoming these limitations and for supporting the transfer of the LIPSS technology into industry. T2 - E-MRS Spring Meeting 2022 CY - Online meeting DA - 30.05.2022 KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Surface functionalization KW - Industrial applications KW - Biofilm growth PY - 2022 AN - OPUS4-54929 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonse, Jörn T1 - Impact of laser-induced periodic surface structures on the bactericidal properties of copper and brass N2 - Surfaces of metallic copper and copper alloys effectively inactivate microorganisms and viruses. However, the exact inactivation mode is still under debate. Main factors are assumed to include direct contact with the metallic surface, influx of Cu(I)/Cu(II) ions and the generation of reactive oxygen species (ROS). Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) are frequently reported to act antibacterial, mainly by prevention of bacterial adhesion due to a limited number of possible adhesion points or by increasing the overall surface of intrinsically antibacterial materials. In time-kill experiments with E. coli and S. aureus we analyzed the impact of LIPSS on the toxicity of metallic copper and brass. We also conducted ROS accumulation assays and conclude that the application of LIPSS is not generally straight forward to obtain or improve antibacterial surfaces. Thus, the antibacterial effects of LIPPS. T2 - 2023 Spring Meeting CY - Strasbourg, France DA - 29.05.2023 KW - LIPSS KW - Antimicrobial KW - Reactive oxygen species PY - 2023 AN - OPUS4-58465 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonse, Jörn T1 - Bacterial adhesion on ultrashort pulse laser processed surfaces ― more than size matters! N2 - Bacterial biofilms are aggregates of bacterial cells, often attached to a surface and enclosed by a self-produced extracellular matrix which confers increased stress tolerance and resistance to cleaning. Biofilm formation leads to biofouling which gives rise to high costs in numerous technical settings due to biocorrosion and biodegradation. However, biofilms can also be attractive for industrial settings such as wastewater treatment systems or for soil bioremediation processes. Hence, the control of bacterial adhesion to a surface is of major concern. Surface topography strongly influences bacterial adhesion. Therefore, one promising way to achieve bacteria-guiding surfaces lies in the contactless and aseptic large-area laser processing of technical surfaces. We used short and ultrashort pulsed laser systems to generate different surface textures, mainly high-spatial-frequency and low-spatial-frequency laser-induced periodic surface structures, LIPSS (HFSL and LFSL), on Ti, Ti-alloy, steel, and polymers (PET and PE). Pristine (polished) and laser processed samples were subjected to bacterial adhesion experiments with two different Escherichia coli strains and Staphylococcus aureus as test organisms. The bacterial strains differed in their cell wall structure (grampositive vs. gramnegative strains), in size, shape, the occurrence of cell appendages, and in their biofilm forming capabilities. Adhesion patterns were analyzed microscopically and compared regarding the respective test strain and surface topography. Our results revealed that adhesion behavior strongly depends not only on the material’s topography and chemistry, but also on the specific bacterial strain, the presence of cell appendages, and ambient growth conditions. T2 - 13th International Conference on Photoexcited Processes and Applications, ICPEPA-13 CY - Lecce, Italy DA - 14.09.2025 KW - Biofilm KW - Bacterial adhesion KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Ultrashort laser pulses PY - 2025 AN - OPUS4-64166 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonse, Jörn T1 - Bacterial adhesion on ultrashort pulse laser processed surfaces ― more than size matters! N2 - Bacterial biofilms are aggregates of bacterial cells, often attached to a surface, and enclosed by a self-produced extracellular matrix which confers increased stress tolerance and resistance to cleaning. Biofilm formation leads to biofouling which gives rise to high costs in numerous technical settings due to biocorrosion and biodegradation. However, biofilms can also be attractive for industrial settings such as wastewater treatment systems or for soil bioremediation processes. Hence, the control of bacterial adhesion to a surface is of major concern. Surface topography strongly influences bacterial adhesion. Therefore, one promising way to achieve bacteria-guiding surfaces lies in the contactless and aseptic large-area laser processing of technical surfaces. We used short and ultrashort pulsed laser systems to generate different surface textures, mainly high-spatial-frequency and low-spatial-frequency laser-induced periodic surface structures, LIPSS (HFSL and LFSL), on Ti, Ti-alloy, steel, and polymers (PET and PE). Pristine (polished) and laser processed samples were subjected to bacterial adhesion experiments with two different Escherichia coli strains and Staphylococcus aureus as test organisms. The bacterial strains differed in their cell wall structure (grampositive vs. gramnegative strains), in size, shape, the occurrence of cell appendages, and in their biofilm forming capabilities. Adhesion patterns were analyzed microscopically and compared regarding the respective test strain and surface topography. Our results revealed that adhesion behavior strongly depends not only on the material’s topography and chemistry, but also on the specific bacterial strain, the presence of cell appendages, and ambient growth conditions. T2 - 13th International LIPSS Workshop CY - Enschede, Netherlands DA - 29.10.2025 KW - Bacterial adhesion KW - Biofilm KW - Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) KW - Ultrashort laser pulses PY - 2025 AN - OPUS4-64632 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bonse, Jörn A1 - Schwibbert, Karin T1 - Laserstrukturierte Oberflächen: Ein Weg zur Kontrolle der Biofilmbildung? N2 - Bakterielle Biofilme stellen in medizinischen und industriellen Bereichen ein ernsthaftes Problem dar. Eine der größten gesellschaftlichen Herausforderungen liegt in der zunehmenden Resistenz von Bakterien gegen Biozide, die bei antimikrobiellen Behandlungen eingesetzt werden, z.B. durch übermäßigen Einsatz in Medizin, Industrie und Landwirtschaft oder durch Reinigung und Desinfektion in Privathaushalten. Daher sind neue effiziente bakterienabweisende Strategien, die den Einsatz von Bioziden vermeiden, dringend erforderlich. Ein vielversprechender Weg zur Erzielung bakterienabweisender Oberflächen liegt in der berührungslosen und aseptischen großflächigen Laserbearbeitung von technischen Oberflächen. Maßgeschneiderte Oberflächentexturen, ermöglicht durch verschiedene Laserbearbeitungsstrategien, die zu topographischen Skalen im Bereich von Nanometern bis Mikrometern führen, können eine Lösung für diese Herausforderung darstellen. In dem Vortrag wird ein Überblick über den aktuellen Stand der Technik bei der subtraktiven Texturierung von Laseroberflächen zur Kontrolle der Biofilmbildung bei verschiedenen Bakterienstämmen und in unterschiedlichen Umgebungen gegeben. Auf der Grundlage spezifischer Eigenschaften von Bakterien und laserbearbeiteten Oberflächen werden die Herausforderungen antimikrobieller Oberflächendesigns erörtert und zukünftige Richtungen aufgezeigt. T2 - GRAVOSeminar, GRAVOmer Kompetenznetzwerk CY - Online meeting DA - 28.02.2024 KW - Laser-Materialbearbeitung KW - Ultrakurzpuls-Laser KW - Biofilme KW - Antibakterielle Oberflächen KW - Oberflächenfunktionalisierung PY - 2024 UR - https://gravomer.de/veranstaltungen-anzeigen/laserstrukturierte-oberflaechen-ein-weg-zur-kontrolle-der-biofilmbildung AN - OPUS4-59594 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brandt, S. T1 - Odour Emissions from Building Products Simplifying the Evaluation of Perceived Intensity N2 - One criterion to evaluate the odour of a sample is perceived intensity П which is evaluated with the aid of a comparative scale. The procedure is well accepted but also time consuming and extensive. The study should help simplify the testing procedure by asking the panel members to only indicate whether a sample is perceived as less to equally intense or of greater intensity in comparison to a given acetone concentration of 7 pi on the comparative scale. In Germany a value of 7 pi is required for products to be suitable for the indoor use. The results show that the simplified test is basically suitable. T2 - Indoor Air Conference 2022 “Healthy people in healthy indoor environment” CY - Kuopio, Finland DA - 12.06.2022 KW - Perceived Intensity KW - Emissions KW - Chamber test KW - Odour KW - VOC KW - Building product PY - 2022 AN - OPUS4-55623 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brandt, S. A1 - Brozowski, F. A1 - Horn, Wolfgang A1 - Müller, B. T1 - Odour testing of building products: Examinations for an on-going development of the test standard ISO 16000-28 N2 - VOC-emissions and their odours from building products and furnishings present indoors should not have an impact on personal well-being or health. Odours can be measured by applying the standard ISO 16000-28. Indoor air determination of odour emissions from building products using test chambers. One of the described procedures is the assessment of perceived intensity using a comparative scale by a group of panellists. In this paper, the perceived intensity sampling procedure and its evaluation method are investigated and shown to need improvement. New technical developments in the methodology used to increase the reproducibility of measurement results are discussed. Since odour tests are used for labelling, they have a major influence on the assessment of construction products, similar to the procedure of the German Committee for Health Evaluation of Building Products (AgBB). In the original ISO standard, the evaluation is typically performed using a sampling container separated from the emission chamber. For a better sample presentation, an adapter was developed to connect the emission test chamber to the evaluation funnel and thus enable an odour assessment which is comparable to a direct measurement. The investigations show that losses of odourous substances can be greatly reduced, which is very desirable when seeking to obtain reliable results in odour measurement. Another experimental series was carried out to reduce the measurement effort in the evaluation of perceived intensity. Application of the developed greater than or less than/equal to. query could be helpful here. The results show that the query mostly leads to the same result as the evaluation of the perceived intensity using the method according to the standard but is much easier to perform. Overall, the results can contribute to improving the acceptance of the evaluation of perceived intensity using ISO 16000-28 and to determining odours from building materials increasingly more precisely. T2 - Healthy Buildings 2023 Europe CY - Aachen, Germany DA - 11.06.2023 KW - Building material KW - Odour KW - Perceived intensity KW - VOC KW - Emission test chamber PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580070 SP - 345 EP - 352 PB - ISIAQ (International Society of Indoor Air Quality and Climate) CY - Herndon, VA, USA AN - OPUS4-58007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brandt, S. A1 - Brozowski, F. A1 - Horn, Wolfgang A1 - Plehn, W. A1 - Müller, B. T1 - New developments in odour testing: Adapter connects emission test chamber and funnel N2 - Healthy and energy efficient buildings must be free from disturbing odours. Odour emissions from building materials can be measured with the well-known and accepted standard ISO 16000-28 “Indoor air – Part 28: Determination of odour emissions from building products using test chambers”. For commonly used emission test chambers the sample air is collected in containers (bags) and presented to a group of panel members for the purpose of evaluating the odour. A standard sets requirements for the on-demand presentation in detail. These include the validation procedure for container materials, pre-treatment of bags, details on storage of filled bags and how to carry out the measurements. However, although these measures are proven in practice, incorrect measurements are still possible. Also errors can occur due to a very complex measurement procedure. So, there is a great need for research into how the odour samples are presented. The proposal planned to be presented will introduce a new development in sample provision by using an adapter which enables collection and provision of sample air without storage or transport of bags. The adapter is a sample container which is permanently positioned on the emission test chamber´s outlet and continuously filled with sample air flowing through it. The flow is briefly interrupted at the time when a sample is taken by a panel member for the test. The size of the container is sufficient to provide enough sample air for evaluation by at least one panel member via a funnel. Since sampling and presentation are technically connected, it means you can almost do away with storage or transportation and thus it can be presented almost unchanged to the panelmembers. The aim is to reduce measurement errors in the odour samples provision process and the improvement of measurement reproducibility. The paper presents the construction of the adapter as well as the results of emission and odour tests carried out so far. T2 - CLIMA 2022 The 14th REHVA HVAC World Congress CY - Rotterdam, The Netherlands DA - 22.05.2022 KW - Perceived Intensity KW - Emissionen KW - Geruch KW - Bauprodukte PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-556192 DO - https://doi.org/10.34641/clima.2022.168 SP - 1 EP - 5 PB - TU Delft open CY - Delft, Niederlande AN - OPUS4-55619 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brandt, S. A1 - Brozowski, F. A1 - Plehn, W. A1 - Horn, Wolfgang A1 - Müller, B. T1 - Further Development of Odour Testing of Building Products – Sample Presentation and Evaluation of Perceived Intensity N2 - Indoor air quality is affected by the emission of volatile organic compounds (VOC) or the odour from building products. Odours can be measured by applying the standard ISO 16000-28:2020. In the study presented here proposals for further technical development of the ISO method are presented. The sampling procedure and evaluation method of the perceived intensity are investigated in particular because they have a major influence on reproducibility of measurement results. T2 - 17th International Conference HEALTHY BUILDINGS EUROPE 2021 CY - Online meeting DA - 21.06.2021 KW - Geruchsmessung KW - Emissionen KW - Bauprodukte KW - VOC KW - Perceived Intensity PY - 2021 SN - 978-82-536-1728-2 VL - 2021 SP - 1 EP - 4 PB - SINTEF Books CY - Oslo, Norwegen AN - OPUS4-54574 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Brandt, S. A1 - Brozowski, Frank A1 - Horn, Wolfgang A1 - Plehn, W. A1 - Müller, B. T1 - Weiterentwicklung des Geruchsmessverfahrens für Bauprodukte (Teil II): Anwendung eines Adapters und vereinfachtes Bewertungsverfahren T1 - Further Development of the Odour Measurement Method for Building Products (Part II) N2 - Zur Weiterentwicklung der Probenpräsentation wurde ein Adapter entwickelt, der Emissionsprüfkammer und Bewertungstrichter miteinander verbindet und dadurch eine der direkten Messung vergleichbare Geruchsbewertung ermöglicht. Die analytischen Messungen zeigen, dass es kaum Unterschiede in der Zusammensetzung der Probenluft in der Kammer im Vergleich zum Probenbehälter gibt. Bei den olfaktorischen Messungen kam es jedoch bei der Bewertung der Probenluft mit Hilfe des Adapters zu Minderbefunden. Anschließende Untersuchungen zeigten, dass beim Ausschalten des Geräts Umgebungsluft über den Trichter in den Adapter strömt und zu einer Verdünnung der Probenluft führt. Um dies zu vermeiden, werden derzeit weitere Messungen durchgeführt. Eine weitere Versuchsreihe wurde durchgeführt, um den Messaufwand bei der Bewertung der empfundenen Intensität zu reduzieren. Die entwickelte „größer-oder-kleiner/gleich“ Abfrage kann hier hilfreich sein. Die Untersuchungen im Luftqualitätslabor und im Rahmen eines Ringversuches mit verschiedenen Laboren, zeigen, dass die Abfrage in fast allen Fällen zu den gleichen Ergebnissen führt, wie die normgerechte aber aufwendigere Ermittlung der empfundenen Intensität mithilfe des Vergleichsmaßstabes. N2 - For technical improvement of sample presentation an adapter was developed to connect the emission test chamber with the evaluation funnel and thus enabling a more direct measurement. The analytical measurements demonstrate that the air has a very similar composition sampled at the funnel or in the emission test chamber. The results of the olfactory measurements show overall that the intensities determined using the adapter are often reported as lower. Further investigations have shown that air backflow via the funnel into the sample container of the adapter may be the cause. This has to be avoided in future. Another experimental series was carried out to reduce the measurement effort of evaluation of perceived intensity. Here application of the developed ‘greater than, or less than/equal to’ survey could be helpful. The results of the measurements in the air quality lab and in the frame of a round robin test indicate, that the survey leads to the same evaluation as the more complex determination of perceived intensity with standard method. KW - Geruchsmessung KW - VOC-Emission KW - Bauprodukte KW - Bewertungsverfahren PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-549875 UR - http://www.gefahrstoffe.de SN - 0949-8036 SN - 1436-4891 VL - 82 IS - 3-4 SP - 83 EP - 89 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf AN - OPUS4-54987 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braymer, Joseph T1 - Methanobacterium IM1 as a model organism to study MIC N2 - Microbiologically influenced corrosion (MIC), also known as biocorrosion, is a process where microbes corrode metal surfaces causing detrimental damage to manmade infrastructure. Several studies, mainly under anaerobic conditions, have identified sulfate-reducing bacteria and methanogens as key players in biocorrosion. However, an important issue is that most MIC-related microbes at the moment are non-culturable. In addition, improved technologies (i.e., omics, biochemical, and microscopy methods) are needed to study, detect, simulate, and modulate MIC-related cases. Therefore, the selection of strains that can cause MIC, are culturable, and are genetically accessible, are of high importance for establishing new methods to study MIC on the molecular level. For example, the archaeal strain Methanobacterium IM1 has caught great attention due to its involvement in biocorrosion processes. Genes encoding for a novel enzyme (MIC NiFe-hydrogenase) have been proposed in this methanogen to be directly related to the e T2 - International Biodeterioration and Biodegradation Symposium 19 CY - Berlin, Germany DA - 11.09.2024 KW - Biocorrosion KW - Methanogen KW - Iron KW - Hydrogenase KW - Mechanism PY - 2024 AN - OPUS4-61508 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Breitenbach, Romy A1 - Gerrits, Ruben A1 - Dementyeva, Polina A1 - Knabe, Nicole A1 - Schumacher, Julia A1 - Feldmann, Ines A1 - Radnik, Jörg A1 - Ryo, M. A1 - Gorbushina, Anna T1 - Data for "The role of extracellular polymeric substances of fungal biofilms in mineral attachment and weathering" N2 - Data for the publication "The role of extracellular polymeric substances of fungal biofilms in mineral attachment and weathering" (https://doi.org/10.1038/s41529-022-00253-1). It includes: - The Summary of the EPS concentration, EPS sugar components and EPS linkages. - The Summary of the XPS analysis of freeze-dried biofilm samples of all strains. - The Summary of the pH, Mg, SI and Fe concentration, biomass and olivine dissolution rate for each time point of all dissolution experiments. KW - Biofilms PY - 2022 DO - https://doi.org/10.26272/opus4-54901 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-54901 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - OECD TG 125 Particle size and size distribution of Nanomaterials N2 - This presentation was held in an OECD Webinar introducing the newly developed and published OECD TG 125 on particle size and size distribution. The presentation is explaining the structure if the TG 125 and addresses all included methods and methodologies in a short and understandable way for the broader public. The presentation includes sections about nano-particles and nano-fibres. T2 - Webinar Series on Testing and Assessment Methodologies CY - Online meeting DA - 07.02.2023 KW - Nano KW - Nanomaterials KW - OECD KW - Test guideline KW - Size PY - 2023 UR - https://www.oecd.org/chemicalsafety/nanomet/presentations-webinar-nanomaterials-particle-size-distribution-test-guideline-125.pdf AN - OPUS4-58447 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Nanomaterial characterisation - The long way to standardisation N2 - In 1981 the OECD published the Test Guideline on Particle size and size distribution. This TG is still a valid document for the measurement of particles all over the world. When nanomaterials gained importance, ISO set up a technical commitee for Nanotechnologies in 2005 and the OECD followed this step in 2006 with the Working Party on Manufactured Nanomaterials. In the following years ISO and OECD published several documents about nanomaterials and the systematisation developed. In 2017 it was finally clear that nanomaterials need to be adressed in another way than chemicals and in 2020 ECHA revised the REACH-Annexes accordingly and included nanomaterials. Unfortunately there is a little problem with this: Only a few applicable test guidelines exit for the measurement of the nanomaterials. Several test guidelines date from 1981 and do not address nanomaterials. The logical next step for the OECD would be to publish a series of test guidelines which are indeed currently prepared and will be shown in this talk. Finally there is an additional need for the future of NM standardisation: Digitalisation. T2 - Bilateral workshop with Uni Bermingham CY - Online meeting DA - 10.03.2021 KW - Nano KW - Standardisation KW - Test guideline KW - OECD KW - Nanomaterial PY - 2021 AN - OPUS4-53822 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Size matters! - Auf dem Weg zu einer neuen OECD Prüfrichtlinie zur Bestimmung der Partikelgröße und Anzahlgrößenverteilung von Nanomaterialien N2 - Vorstellung der Ergebnisse bei der Entwicklung einer neuen OECD Prüfrichtlinie zur Bestimmung der Partikelgröße und Anzahlgrößenverteilung von Nanomaterialien. Ergebnisse: Ideal sphärische Partikel sind gut und verlässlich mit vielen Methoden charakterisierbar. Reale (Nicht ideale) Materialien sind gut charakterisierbar, wenn eine gewisse Homogenität und Stabilität vorliegt. Stark inhomogene und stark agglomerierende Partikel liefern deutlich unterschiedliche Ergebnisse für verschiedene Methoden. Partikel mit geringen Größenunterschieden lassen sich mit allen Methoden gut charakterisieren. Partikel mit sehr deutlichen Größenunterschieden führen häufig zu einer Unterbewertung der kleineren Partikel. Vollautomatische Partikeldetektion bei elektronenmikroskopischen Aufnahmen ist z.Zt. noch stark fehleranfällig und kann daher nicht empfohlen werden. Es hat sich gezeigt, dass alle Methoden zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung Vor- und Nachteile haben. Es ist dringend zu empfehlen Größenverteilungen immer mit mindestens zwei unterschiedlichen Methoden zu bestimmen: Bildgebend und mit gute Anzahlstatistik. Verschiedene Durchmesser wurden in der TG-PSD mit einem Indexsystem versehen, welches zukünftig Verwechslungen zwischen unterschiedlichen Durchmessern vermeiden soll. Wird ein bestimmter Durchmesser benötigt (z.B. hydrodynamisch, aerodynamisch), muss die Methode passend gewählt werden. Eine Umrechnung von einem Durchmesser in einen anderen ist in der Regel fehlerbehaftet. Es wurde ein einheitliches Reporting-System in der TG-PSD eingeführt. T2 - Fachseminar des Umweltbundesamtes CY - Online meeting DA - 14.04.2021 KW - Nano KW - OECD KW - Prüfrichtlinie KW - Nanomaterial KW - BMU PY - 2021 AN - OPUS4-53823 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - OECD Prüfrichtlinie zur Bestimmung der Partikelgröße und Anzahlgrößenverteilung von Nanomaterialien N2 - Abschlusspräsentation des Projektes "OECD Prüfrichtlinie zur Bestimmung der Partikelgröße und Anzahlgrößenverteilung von Nanomaterialien" - Projektteil Nanopartikel. Es hat sich gezeigt, dass alle Methoden zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung Vor- und Nachteile haben. Es wird dringend empfohlen Größenverteilungen immer mit mindestens zwei unterschiedlichen Methoden zu bestimmen: Bildgebend und mit gute Anzahlstatistik. Verschiedene Durchmesser wurden in der TG-PSD mit einem Indexsystem versehen, welches zukünftig Verwechslungen zwischen unterschiedlichen Durchmessern vermeiden soll. Wird ein bestimmter Durchmesser benötigt (z.B. hydrodynamisch, aerodynamisch), muss die Methode passend gewählt werden. Eine Umrechnung von einem Durchmesser in einen anderen ist in der Regel fehlerbehaftet. Es wurde ein einheitliches Reporting-System in der TG-PSD eingeführt. T2 - Fachgespräch zur OECD - TG PSD - BMU BMWi BAM BAuA UBA CY - Online meeting DA - 10.09.2021 KW - Nano KW - OECD KW - Nanopartikel KW - Prürfrichtlinie KW - Nanomaterial PY - 2021 AN - OPUS4-53825 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - OECD Prüfrichtlinie 125 N2 - Diese Präsentation ist eine Einführung in die OECD TG 125 zur Bestimmung der Partikelgrößen von Nanomaterialien. Es wird auf die verchiedenen Probleme der Partikelgrößenbestimmung eingegangen wie z.B. verschiedene Oberflächenschichten, Äquivalenzdurchmesser und Verteilungsfunktionen. Gleichzeitig werden die neuen Begrifflichkeiten eingeführt, die in der TG 125 definiert neu werden. T2 - BAM Akademie Digitaler Info-Tag "Nano or not Nano" CY - Online meeting DA - 16.02.2023 KW - Nano KW - Partikel KW - Größe KW - Partikeldurchmesser KW - Äquivalenzdurchmesser PY - 2023 AN - OPUS4-58449 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Differentielles Mobilitäts Analyse System (DMAS) N2 - Die Bestimmung der Nanopartikelgrößen- und -formverteilung nach OECD TG 125 mit einem Differentiellen Mobilitäts Analyse System (DMAS), auch bekannt als SMPS, wird vorgestellt: - Generelles Messprinzip - Welchen Durchmesser misst die Methode? - Welche Partikel kann diese Methode messen? - Welche Informationen kann diese Methode liefern? - Wo stößt die Methode an ihre Grenzen? - Implementierung und Datenauswertung, - Reporting. Anschließend wurde eine Q&A-Session für DMAS/SMPS organisiert. T2 - BAM Akademie Digitaler Info-Tag "Nano or not Nano" CY - Online meeting DA - 16.02.2023 KW - Partikel KW - Nanopartikel KW - SMPS KW - Größenbestimmung KW - DMAS PY - 2023 AN - OPUS4-58450 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Standard Operating Procedures in the digital context N2 - The intention of the presentation is to inspire a discussion on the needs and challenges for the digitalisation of SOPs. SOPs are available for the disciplines of physical-chemical characterisation, for toxicology, for environmental applications and for exposure applications. Furthermore the SOPs need to be integrated in the regulatory framework and need to be detailed enough for the digital processing. This is highlighted in this presentation. T2 - Nanosafety 2020 CY - Online meeting DA - 07.10.2020 KW - Nano KW - SOP KW - NFDI KW - Digitalisation KW - Operating Procedure PY - 2020 AN - OPUS4-51491 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Critical needs and stakeholder networks for engineered particles in air N2 - In the frame of CCQM a new Task Group for particle characterization is being formed. This presentation is a gap analysis and stakeholder mapping for particles in air, from engineered to natural materials. The analysis was requested for the following points: (1) critical literature on stakeholder needs and relevant metrology (2) existing reference materials and relevant interlaboratory comparisons (3) relevant metrology projects (4) critical stakeholders and stakeholder networks and stakeholder surveys T2 - CCQM IAWG/SAWG TG Particle Metrology CY - Online meeting DA - 09.07.2024 KW - CCQM KW - Particle KW - Nano KW - Characterization KW - Aerosol PY - 2024 AN - OPUS4-62067 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Anwendungen von maschinellem Lernen und KI an der BAM N2 - Im Austausch mit den anderen Bundesoberbehörden wurden die KI-Ansätze der verschiedenen Bundesoberbehörden zu spezifischen Themen der Nanowissenschaften präsentiert. Der Vortrag der BAM fokusiert sich auf die Themen "Self driving lab", semantische Segmentierung und Auswertung von elektronenmikroskopischen Bildern sowie die Generierung von ausführbaren Machineninstruktionen aus natürlicher Sprache. Abschließend wird der neue BAM DataStore vorgestellt. T2 - Nano-Behördenklausur 2024 CY - Berlin, Germany DA - 03.07.02024 KW - Nano KW - Bundesoberbehörden KW - Künstliche Intelligenz KW - Neuronale Netzwerke KW - Elektronisches Laborbuch PY - 2024 AN - OPUS4-61819 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Nanoparticle Characterisation - The long way to standardisation N2 - Diese Präsentation gibt einen Überblick über die Entwicklung der Nanopartikelforschung von ca. 2005 bis heute. Beginnend mit den Besonderheiten von Nanopartikeln und der Aufnahme in den menschlichen Körper über Messmethoden bis hin zur Entwicklung einer Prüfrichtlinie im Rahmen der OECD und einem Ausblick über die absehbaren digitalen Entwicklungen. T2 - Abteilungsseminar der Abteilung 4 CY - Berlin, Germany DA - 27.02.2025 KW - Nanomaterials KW - Nano KW - OECD KW - Standardisierung KW - Advanced Materials PY - 2025 AN - OPUS4-64977 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - The digital product passport N2 - This presentation contains information for industry and the scientific communitiy about the new digital product passport and the demands from the EU. Furthermore a short overview is given about the different supporting activities which are currently under developement by BAM. T2 - 3. Netzwerktag Cluster Nanotechnologie CY - Würzburg, Germany DA - 02.07.2025 KW - DPP KW - ESPR KW - Product Passport KW - Ökodesignrichtlinie KW - DMP PY - 2025 AN - OPUS4-64964 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Tour de table - BAM N2 - Kurzübersicht über die neuen Aktivitäten zu Nanomaterialien in 2021. T2 - Nano-Behördenklausur der Bundesoberbehörden 2021 CY - Online meeting DA - 17.11.2021 KW - Nano KW - Nanomaterial KW - Nanopartikel KW - Bundesoberbehörden PY - 2021 AN - OPUS4-53827 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Übersicht zu Projekten bei DIN/ISO, VAMAS und CCQM N2 - Information der AG-Nano der Bundesoberbehörden zur Strukturierung und den laufenden Aktivitäten bei ISO und DIN sowie VAMAS und CCQM. T2 - Behördenklausur Nano der Bundesoberbehörden CY - Berlin, Germany DA - 14.09.2022 KW - Nano KW - Bundesoberbehörden KW - Behördenklausurtagung PY - 2022 AN - OPUS4-56757 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Schwerpunktthema nano@BAM – Projekt Nanoplattform N2 - Darstellung der Digitalisierung im Rahmen des Themenfeldprojektes Nanoplattform. Es werden beleuchtet: BAM-DataStore, Voraussetzungen für ELNs, Möglichkeitenvon OpenBIS, NFDI-Antrag InnoMatSafety, Digitalisierung von Workflows. T2 - BAM Beiratssitzung Umwelt CY - Online meeting DA - 11.03.2022 KW - Nano KW - Elektronisches Laborbuch KW - Workflows KW - Digitalisierung KW - Standardarbeitsanweisungen PY - 2022 AN - OPUS4-56756 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bresch, Harald T1 - Nano and Advanced Materials - Competences at BAM and perspectives N2 - This presentation gives an overview about the competencies and the characterization possibilities of nanoparticles at BAT, based on this the development of the OECD TG 125 at BAM. It further describes research activities at BAM concerning the characterization of nanoparticles and the way to the digital representation of these characterization possibilities. It concludes with the challenges of a digital product passport (DPP) for nanomaterial based products and the need of a digital materials passport (DMP). Finally, the activities of BAM are presented which address the former mentioned challenges from ESRP and DPP. T2 - Austausch Helmholtz Hereon / Digipass & BAM CY - Berlin, Germany DA - 07.07.2025 KW - Nanomaterials KW - ESPR KW - DPP KW - Nano KW - Advanced Materials PY - 2025 AN - OPUS4-64974 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bresch, Harald A1 - Schmidt, Alexandra A1 - Kämpf, K. A1 - Bachmann, V. A1 - Peters, T. A1 - Kuhlbusch, T. T1 - Draft OECD Test Guideline for the Testing of Chemicals - Particle Size and Particle Size Distribution of Nanomaterials N2 - Final Draft of the OECD Test Guideline for Particle Size and Particle Size Distribution of Nanomaterials. The OECD Working Party on Manufactured Nanomaterials (WPMN) has actively worked towards understanding possible safety issues for manufactured nanomaterials and has contributed significantly to resolving these by developing Test Guidelines, Guidance Documents, Test Reports and other publications with the aim of a safe use of manufactured nanomaterials. The OECD website (www.oecd.org/science/nanosafety) and the referenced publications contain more background information. Among others, the OECD Test Guideline “Particle Size Distribution/Fibre Length and Diameter Distributions” (TG 110, adopted in 1981) was identified to require an update to address the specific needs of manufactured nanomaterials as the TG 110 is currently only valid for particles and fibres with sizes above 250 nm. The WPMN prioritised to either update TG 110 to be applicable also to particles at the nanoscale or draft a new nanomaterial specific Test Guideline (TG). Eventually, it was decided to develop a new TG for particle size and particle size distribution measurements of nanomaterials covering the size range from 1 nm to 1000 nm for further justification. This TG overlaps with TG 110 in the size range from 250 nm to 1000 nm. When measuring particulate or fibrous materials, the appropriate TG should be selected depending on the size range of particles tested. In line with TG 110, the new TG for nanomaterials includes separate parts for particles and fibres. For the part of this TG which addresses particles, several methods applicable to nanomaterials were reviewed and included to take into account developments since 1981 when the TG110 was adopted. This TG includes the following methods: Atomic Force Microscopy (AFM), Centrifugal Liquid Sedimentation (CLS)/Analytical Ultracentrifugation (AUC), Dynamic Light Scattering (DLS), Differential Mobility Analysis System (DMAS), (Nano)Particle Tracking Analysis (PTA/NTA), Small Angle X-Ray Scattering (SAXS), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Transmission Electron Microscopy (TEM). For measuring the diameter and length of fibres, analysing images captured with electron microscopy is currently the only method available. This TG includes Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). To test the validity of this TG, an ILC was performed. Test materials were chosen to reflect a broad 68 range of nanomaterial classes, e.g. metals, metal oxides, polymers and carbon materials. Where possible, well-characterised test materials were used. Additionally, the test materials were chosen, so that they reflect a broad range of sizes representing the size range 1 nm to 1000 nm and finally, for fibres only, aspect ratios from length/diameter of 3 to > 50. KW - Nano KW - OECD KW - Test guideline KW - Nanomaterial KW - Nanoparticle PY - 2021 UR - https://www.oecd.org/chemicalsafety/testing/draft-test-guideline-particle-size-distribution-nanomaterials.pdf SP - 1 PB - Organisation for Economic Co-operation and Development CY - Paris AN - OPUS4-53828 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bresch, Harald A1 - Schmidt, Alexandra A1 - Kämpf, K. A1 - Bachmann, V. A1 - Peters, T. A1 - Kuhlbusch, T. T1 - Test Guideline No. 125 - Nanomaterial Particle Size and Size Distribution of Nanomaterials N2 - The OECD Working Party on Manufactured Nanomaterials (WPMN) has actively worked towards understanding possible safety issues for manufactured nanomaterials and has contributed significantly to resolving these by developing Test Guidelines, Guidance Documents, Test Reports and other publications with the aim of a safe use of manufactured nanomaterials. To address the specific needs of manufactured nanomaterials, the OECD Test Guideline No. 110 “Particle Size Distribution/Fibre Length and Diameter Distributions” was identified as one of the test guidelines (TGs) to require an update. The current TG 110 (adopted in 1981) is only valid for particles and fibres with sizes above 250 nm. The WPMN prioritised to either update TG 110 to be applicable also to particles at the nanoscale or draft a new nanomaterial specific (TG). Eventually, it was decided to develop a new TG that covers the size range from 1 nm to 1000 nm, intended for particle size and particle size distribution measurements of nanomaterials. Paragraph 11 provides further justification on the need for such measurements for nanomaterials. This TG overlaps with TG 110 in the size range from 250 nm to 1000 nm. When measuring particulate or fibrous materials, the appropriate TG should be selected depending on the size range of particles tested. In line with TG 110, the new TG for nanomaterials includes separate parts for particles and fibres. For the part of this TG which addresses particles, several methods applicable to nanomaterials were reviewed and included to take into account developments since 1981 when the TG 110 was adopted. This TG includes the following methods: Atomic Force Microscopy (AFM), Centrifugal Liquid Sedimentation (CLS)/Analytical Ultracentrifugation (AUC), Dynamic Light Scattering (DLS), Differential Mobility Analysis System (DMAS), (Nano)Particle Tracking Analysis (PTA/NTA), Small Angle X-Ray Scattering (SAXS), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Transmission Electron Microscopy (TEM). The method Single Particle Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (sp-ICP-MS) could not be sufficiently validated within the interlaboratory comparison (ILC) carried out for the different methods in this TG (see also paragraph 6 for further details on the ILC). Applicability of sp-ICP-MS is strongly limited to nanomaterials with high mass values in combination with a sufficiently high particle size. However, the general method ICP-MS is widely used and the sp-mode for the size measurement of specific nanomaterials was successfully performed in ILCs elsewhere. The method is therefore included in the Appendix Part C of this TG, which further details the limitations of sp-ICP-MS. For measuring the diameter and length of fibres, analysing images captured with electron microscopy is currently the only method available. This TG includes Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). To test the validity of this TG, an ILC was performed. Test materials were chosen to reflect a broad range of nanomaterial classes, e.g. metals, metal oxides, polymers and carbon materials. Where possible, well-characterised test materials were used. Additionally, the test materials were chosen to reflect a broad range of sizes representing the size range 1 nm to 1000 nm. Specifically for fibres, a broad range of aspect ratios was included (length/diameter of 3 to > 50). Some of the test materials used are commercially available and further references are given in the validation report of the ILC. Sample preparation for physical chemical characterisation is critical for all listed methods. Due to the differences between individual nanomaterials and due to the wide range of individual material properties it is impossible to have a generic protocol to obtain the best possible sample preparation for every nanomaterial. Therefore, a generic protocol on sample preparation is not part of this TG. Information on sample preparation is given in the paragraphs 25-29, 33, 34 and 39 for particles and in paragraphs 159) for fibres. Further information on sample preparation of nanomaterials for physical chemical characterisation can be found in the OECD Guidance on Sample Preparation and Dosimetry for the Safety Testing of Manufactured Nanomaterials and elsewhere. KW - Nano KW - Nanomaterial KW - Nanoparticle KW - OECD KW - Test guideline PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1787/20745753 SP - 1 EP - 72 PB - Organisation for Economic Co-operation and Development CY - Paris AN - OPUS4-55191 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Catanzaro, Ilaria T1 - Understanding the role of DHN melanin in Cryomyces antarcticus N2 - Cryomyces antarcticus – a cryptoendolithic black fungus endemic to Antarctica – is taxonomically classified in phylum Ascomycota, class Dothideomycetes incertae sedis. C. antarcticus has shown high capability to survive extreme environmental conditions like those found in space (ionizing radiation, vacuum, microgravity), thus fueling fundamental astrobiological questions like “searching for life beyond Earth” (Onofri et al. 2020, Extremophiles Astrobiol Model). Its extraordinary resilience has been attributed to the presence of thick, highly melanized cell walls, which may contain both DHN and DOPA melanins (Pacelli et al. 2020, Appl Microbiol Biotechnol). To better understand the contribution of DHN melanin to the overall resilience of C. antarcticus, we initially adopted chemicals e.g., tricyclazole to inhibit the DHN melanin synthetic pathway; however, these studies gave inconclusive results. Eventually, we decided to generate melanin-deficient mutants by genetic engineering. Using the genetic toolkit developed for the black fungus Knufia petricola (Voigt et al. 2020, Sci Rep; Erdmann et al. 2022, Front Fungal Biol), we designed a strategy for mutating the key enzyme (polyketide synthase)-encoding gene capks1 by transient delivery of Cas9 and capks1-specific sgRNA from AMA-containing plasmids and PCR-generated donor DNA i.e., resistance cassettes flanked by ~75-bp-long sequences homologous to capks1. For this, the melanin-PKS encoding ortholog was identified in the C. antarcticus CBS 116301 genome (mycocosm.jgi.doe.gov) and used to design primers for re-sequencing of the capks1 locus in the strain CCFEE 515. Transformation of C. antarcticus is challenging because of its very slow growth; we expect that 4-6 months are needed from obtaining enough biomass for cell wall lysis until transferring putatively resistant transformants for genotyping. Important parameters were evaluated: protoplasts can be generated, and they survive the transformation procedure, and suitable concentrations of selective agents have been identified. Nowadays, we are waiting for the first C. antarcticus mutants considered to be deficient in DHN melanogenesis. T2 - 16th European Conference on Fungal Genetics CY - Innsbruck, Austria DA - 05.03.2023 KW - Cryptoendolithic black fungus KW - DHN melanin KW - Astrobiology PY - 2023 AN - OPUS4-57145 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Catanzaro, Ilaria T1 - Generation of Cryomyces antarcticus mutants to explore the importance of DHN melanin for survival N2 - Cryomyces antarcticus, a cryptoendolithic melanized fungus endemic to Antarctica (phylum Ascomycota, class Dothideomycetes incertae sedis), has demonstrated high capability to survive extreme environmental conditions like those found in space (e.g., ionizing radiation, vacuum, microgravity), thus fueling fundamental astrobiological questions like “the search for life beyond Earth”. Its extraordinary resilience has been attributed to the presence of thick, highly melanized cell walls, which may contain both DHN and DOPA melanins. To better understand the contribution of DHN melanin to the overall resilience of C. antarcticus, we decided to generate melanin-deficient mutants by genetic engineering. For this, the melanin-PKS (polyketide synthase)- encoding ortholog was identified in the C. antarcticus CBS 116301 genome and used to design primers for re-sequencing of the capks1 locus in the strain CCFEE 515. Based on the genetic toolkit developed for the black fungus Knufia petricola, we designed a strategy for mutating capks1. Protoplasts of C. antarcticus CCFEE 515 were generated and co-transformed with a circular AMA-containing plasmid for expression and in-vivo assembly of Cas9 and two capks1-specific sgRNAs and a PCR-generated donor DNA i.e., a hygromycin resistance cassette flanked by ~75-bp-long sequences homologous to the capks1 locus. Transformation of C. antarcticus is challenging because of its very slow growth and uncertain gene copy number. It took six months from obtaining enough biomass for cell wall lysis to transferring the putatively resistant transformants for genotyping, but we eventually managed to generate three independent non-melanized (whitish) Δcapks1 mutants! We are now awaiting first complemented strains as ultimate genetic transformation control. They are considered to have a wild-type-like pigmentation due to the reintroduction of the wild-type capks1 into the Δcapks1 mutant. T2 - IUBMB Focused Meeting on Extremophilic Fungi (FUN-EX) CY - Ljubljana, Slovenia DA - 19.09.2023 KW - Black fungus KW - Genetics KW - UV tolerance KW - Melanin PY - 2023 AN - OPUS4-58458 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Cohen, Z. A1 - Hennings, T. A1 - Hahn, Oliver A1 - Depreux, P. A1 - Rabin, Ira T1 - Black inks under examination. Part 2: a case study of Carolingian manuscripts N2 - With this paper, we would like to contribute to the study of black writing materials by investigating the black inks used in the manuscripts from monastic production in the eastern part of the Frankish kingdom, especially in the region of Lake Constance and in Bavaria and dated to the period between the 8th and the 10th centuries. The corpus under study contains manuscripts with formulae, i.e. model letters and charters, besides numerous other types of texts with no clear separation between them (for example by titles). Sixty-three manuscripts have been studied with the aim of reconstructing the history of both their copying and their use. To this aim, we adopted a non-invasive approach that included near-infrared imaging and X-ray fluorescence spectroscopy for on-site measurements, supported by historical and palaeographic analysis. The results obtained in this project are compared with several other archaeometric studies of contemporary manuscripts with the general aim of understanding the use of black ink in medieval manuscripts. KW - Manuscript KW - Ink analysis KW - Carolingian PY - 2023 DO - https://doi.org/10.4000/techne.18919 SN - 2239-0243 VL - 56 SP - 105 EP - 113 AN - OPUS4-61582 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - BOOK A1 - Cohen, Zina T1 - Composition Analysis of Writing Materials in Cairo Genizah Documents N2 - Through the application of scientific methods of analysis to a corpus of medieval manuscripts found in the Cairo Genizah, this work aims to gain a better understanding of the writing materials used by Jewish communities at that time, shedding new light not only on the production of manuscripts in the Middle Ages, but also on the life of those Jewish communities. KW - Ink analyses KW - Cairo Genizah KW - X-Ray fluorescence analyses KW - Reflectography KW - Middle Ages PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-588642 UR - https://brill.com/display/title/59331 SN - 978-90-04-44887-2 SN - 978-90-04-46935-8 SP - 1 EP - 192 PB - Brill CY - Leiden & Boston AN - OPUS4-58864 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cohen, Zina T1 - Beyond the text: What writing materials of the Cairo Genizah tell us N2 - Results: - Four types of inks were measured iron gall (vitriolic and non vitriolic), carbonic, mixed and vegetable inks. - We need to start analyzing systematically the organic part of the inks. - Great variety in the composition of the inks. - No correlation between the type of ink used and any other criteria apart from a personal preference. - Inks purchased by (some) scribes. - Reconstruction of the chronology of writing and signing of certain legal documents. - Comparison with documents written by the Muslim court. T2 - Ink Workshop CY - Munich, Germany DA - 28.06.2022 KW - Ink analyses KW - Manuscript studies KW - X-Ray fluorescence analyses KW - Cairo Genizah KW - Middle Ages PY - 2022 UR - https://www.naher-osten.uni-muenchen.de/wasistlosaminstitut/veranstaltungsarchiv/veranstaltungen-2022/inkworkshop/index.html AN - OPUS4-58874 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cohen, Zina T1 - Étude archéométrique des manuscrits de la Genizah du Caire: Ce que l'encre nous révèle des communautés juives T1 - Archaeometric study of the Genizah manuscripts of Cairo: What ink reveals to us about Jewish communities N2 - Conclusion et piste: Il semblerait qu’il n’existe pas de corrélation entre le type d’encre utilisés et d’autres critères recherchés à part une marque de préférence personnelle, sauf en ce qui concerne des documents religieux, auquel cas une différence se fait en function de la communauté. Les résultats réunis dans cette étude semble indiquer que les scribes achètent leur propre encre. L’analyse des encres peut nous aider à retracer une chronologie de l’écriture et signature de certains documents juridiques. Élargissement du corpus: - Comparaison avec des documents écrits par la cour du Qadi - Documents d’autres collections - Avec d’autres documents contemporains (Génizah Afghane) N2 - Conclusion and track: It seems that there is no correlation between the type of ink used and other criteria sought apart from a mark of personal preference, except with regard to religious documents, in which case a difference is made according to the community. The results gathered in this study seem to indicate that scribes purchased their own ink. Ink analysis can help us trace a chronology of the writing and signing of certain legal documents. Corpus expansion: - Comparison with documents written by the court of the Qadi - Documents from other collections - With other contemporary documents (Génizah Afghane) T2 - Codicologie quantitative et sociologie du livre médiéval : Faire corps par le livre CY - Paris, France DA - 31.01.2023 KW - Encre KW - Genizah du Caire KW - Archéométrie KW - Manuscrits KW - Moyen-âge PY - 2023 AN - OPUS4-58875 LA - fra AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cohen, Zina T1 - Material Studies of Torah Scrolls at the Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung N2 - In recent years the BAM has been focusing on the characterization of the writing materials of the medieval Torah scrolls. The challenge imposed by the study of this specific type of manuscript led to designing and building dedicated stages to ensure the safety of the scrolls during the analysis. Furthermore, the identification of multiple corrections executed in apparently identical inks required broadening the standard two-step protocol of near infrared reflectography and X-ray fluorescence to include multispectral imaging. This work has prepared the division to participate in the large collaborative project “To roll: Materialisierte Heiligkeit (Materialised Holiness)” based at the Free University, Berlin. The presentation will demonstrate the aims of the studies, preliminary results and the strategies adopted by the division 4.5 of the BAM. T2 - EAJS Congress Branching Out: Diversity of Jewish Studies CY - Frankfurt/Main, Germany DA - 16.07.2023 KW - Ink analyses KW - Manuscript studies KW - Torah Scrolls KW - X-Ray fluorescence KW - Middle Ages PY - 2023 AN - OPUS4-58881 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -