TY - JOUR A1 - Keshmiri, Hamid A1 - Cikes, Domagoj A1 - Samalova, Marketa A1 - Schindler, Lukas A1 - Appel, Lisa-Marie A1 - Urbanek, Michal A1 - Yudushkin, Ivan A1 - Slade, Dea A1 - Weninger, Wolfgang J. A1 - Peaucelle, Alexis A1 - Penninger, Josef A1 - Elsayad, Kareem T1 - Brillouin light scattering anisotropy microscopy for imaging the viscoelastic anisotropy in living cells N2 - Maintaining and modulating mechanical anisotropy is essential for biological processes. However, how this is achieved at the microscopic scale in living soft matter is not always clear. Although Brillouin light scattering (BLS) spectroscopy can probe the mechanical properties of materials, spatiotemporal mapping of mechanical anisotropies in living matter with BLS microscopy has been complicated by the need for sequential measurements with tilted excitation and detection angles. Here we introduce Brillouin light scattering anisotropy microscopy (BLAM) for mapping high-frequency viscoelastic anisotropy inside living cells. BLAM employs a radial virtually imaged phased array that enables the collection of angle-resolved dispersion in a single shot, thus enabling us to probe phonon modes in living matter along different directions simultaneously. We demonstrate a precision of 10 MHz in the determination of the Brillouin frequency shift, at a spatial resolution of 2 µm. Following proof-of-principle experiments on muscle myofibres, we apply BLAM to the study of two fundamental biological processes. In plant cell walls, we observe a switch from anisotropic to isotropic wall properties that may lead to asymmetric growth. In mammalian cell nuclei, we uncover a spatiotemporally oscillating elastic anisotropy correlated to chromatin condensation. Our results highlight the role that high-frequency mechanics can play in the regulation of diverse fundamental processes in biological systems. We expect BLAM to find diverse applications in biomedical imaging and material characterization. KW - Optical and magnetic materials KW - Atomic and molecular physics and optics KW - Electronic PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-595125 DO - https://doi.org/10.1038/s41566-023-01368-w SN - 1749-4885 SN - 1749-4893 VL - 18 IS - 3 SP - 276 EP - 285 PB - Nature Publ. Group CY - London AN - OPUS4-59512 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Singh, Amit Kumar A1 - Mishra, Biswajit A1 - Sinha, Om Prakash T1 - Reduction Kinetics of Fluxed Iron Ore Pellets Made of Coarse Iron Ore Particles N2 - The present work demonstrates a sustainable approach of using relatively coarser iron ore particles for ironmaking. The motivation is to reduce the energy consumption in the milling of the iron ore by utilizing coarser iron ore particles (+0.05 mm) and to select a suitable binder for improving pellet properties. Iron ore fines in the range of 0.05–0.25 mm was selected and classified into three size ranges. Fluxed iron ore pellets were prepared using lime as a binder for the basicity of 0, 1, and 2. Reduction of these pellets with a packed bed of coal fines was performed in the temperature range of 900–1200 °C for a duration of 30–120 min. The direct reduction kinetics of the iron ore pellets were studied by employing diffusion and chemical reaction control models to the experimental data. The results show that pellets made with coarser iron ore particles have improved reduction behavior and kinetics. The reduction reaction is found to be a mixed control. The activation energy for the reduction reaction varies from 44.3 to 74.76 kJ mol−1 as iron ore particle size decreases from 0.25 to 0.05 mm and basicity increases from 0 to 2. KW - Materials Chemistry KW - Metals and Alloys KW - Process Metallurgy KW - Iron making PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-598326 DO - https://doi.org/10.1002/srin.202300669 SN - 1611-3683 IS - 2300669 SP - 1 EP - 9 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-59832 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Piehl, Patrick T1 - Thermochemische Aufarbeitung von Stahlwerksstäuben und -schlämmen zur Zink- und Eisenrückgewinnung N2 - Stahlwerksstäube und -schlämme enthalten in der Regel Schwermetalle wie Zink, Blei und Cadmium, die ein direktes Recycling verhindern und diese Stoffe potenziell umweltgefährdend machen. Um diese Schwermetalle aus den Materialien zu entfernen, werden drei thermochemische Verfahren zur Aufarbeitung von Gichtgasschlamm, Elektroofenstaub und ähnlichen Stahlwerksstäuben vorgestellt. Zum einen kann die Mischung von Elektroofenstaub mit chloridhaltigen Lösungen, wie sie z. B. in der Titandioxidproduktion anfallen, gemischt werden, um bei der thermischen Behandlung Schwermetallchloride zu effektiv verdampfen. Weiterhin kann der im Gichtgasschlamm enthaltene Kohlenstoff genutzt werden, um in Mischungen aus Gichtgasschlamm und Elektroofenstaub bei der thermischen Behandlung als Reduktionsmittel zu wirken. Dieses Verfahren führt zur Rückgewinnung von Zink und metallischem Eisen und wird im Technikums- und Pilotmaßstab erprobt. Abschließend wird die Nutzung von Wasserstoff als Reduktionsmittel für Elektroofenstaub vorgestellt. Hierbei lässt sich der Reststoff potenziell klimaneutral in Eisenschwamm umwandeln, wobei die chemischen Grundlagen anhand von DTA-Experimenten und thermodynamischen Simulationen ergründet werden. T2 - Berliner Konferenz Metallkreisläufe CY - Berlin, Germany DA - 13.04.2024 KW - Elektroofenstaub KW - Gichtgasschlamm KW - Recycling KW - Ressourcenrückgewinnung KW - Zink PY - 2024 AN - OPUS4-59726 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Plarre, Rüdiger T1 - Sylfuryldiflourid im Holzschutz N2 - Die Anwendung von Sulfuryldiflourid ist auf den bekämpfenden Holzschutz gegen Insekten beschränkt. Die Anwendung in Deutschland regelt die DIN 68800 Teil 4 und das europäische Biozidgesetz. Zur Erhaltung von Kulturgut ist dieses Begasungsmittel einzigartig. T2 - Seminar E.: Symposium zukünftige Verwendung von Sulfuryldifluorid CY - Hannover, Germany DA - 17.04.2024 KW - Holzschutz KW - Begasung KW - Regelwerk PY - 2024 AN - OPUS4-59917 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Scholz, Philipp A1 - Gleis, Markus ED - Thiel, Stephanie ED - Thome-Kozminesky, Elisabeth ED - Quicker, Pater ED - Gosten, Alexander ED - Stengler, Ella T1 - Einstufung von Aschen und Schlacken aus der Abfallverbrennung im Hinblick auf die weitere Verwertung N2 - There are two mirror entries in the European Waste Catalogue for bottom ash and slag from waste incineration: 19 01 11* and 19 01 12. Entry 19 01 11* describes a waste material containing hazardous substances. It was shown that only the hazardous property HP14 (ecotoxic) is of relevance for the classification. If substances with the hazard statement code (HSC) H400, H410, H411, H412 and H413 are present in incineration bottom ash (IBA) above certain level the waste is classified as hazardous, otherwise it is non-hazardous (in this case 19 01 12). It was further shown that only Cu, Zn and Pb compounds have an impact on the classification using a summation rule: 100xΣ c(H410) + 10xΣ c(H411) + Σ c(H412). Limit value is 25 percent. It is obvious that H410 substances have the highest impact. Therefore, the knowledge of the elemental composition of IBA is not sufficient because the content of distinct chemical compounds (with the respective molecular weight) is needed. When the exact speciation is not known a worst-case approach has to be applied. A practical guideline for the estimation of HP14 was developed based on the definition of 4 substance groups: 1. Metals and alloys, 2. Water-soluble substances, 3. Oxides and carbonates and 4. Substances not soluble in weak acids. In substance group 1 only fine Zn powder has the HSC H410. Water-soluble substances are assumed to be H410 substances. Their concentrations are, however, regularly below the cut-off value of 0.1 %. The amount of substance group 3 is estimated by a selective extraction with maleic acid. According to the worst-case approach it is assumed that CuCO3xCu(OH)2 and ZnO represent the respective Cu and Zn species in IBA because these substances have the highest stochiometric factor. Even with this worst-case approach results from operators of IBA treatment plant showed that the limit value of 25 % is not exceeded. The requirements for utilization of IBA in Germany are defined in the Secondary Building Materials Decree (Ersatzbaustoffverordnung EBV) which was set into force in August 2023. Leaching methods (batch test or column test) with a liquid-to-solid ratio of 2 l/kg are applied. IBA fulfills the requirements for class HMVA-2. Actually, even a classification of IBA as hazardous (i.e 19 01 11*) would not affect utilization but handling and transport. KW - Rostasche KW - Ökotoxizität KW - Ersatzbaustoffverordnung KW - XANES-Spektroskopie PY - 2024 SN - 978-3-944310-90-9 VL - 1 SP - 402 EP - 414 PB - TK-Verlag CY - Neuruppin ET - 1 AN - OPUS4-59465 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Aschen und Schlacken aus der Abfallverbrennung im Lichte der Ersatzbaustoffverordnung N2 - Im Rahmen eines vom Umweltbundesamt geförderten Forschungsprojekts wurde untersucht, ob die Abtrennung der Feinfraktion (0-2 mm) eine Verbesserung der umweltrelevanten Eigenschaften bewirkt und somit HMVA-1 erreicht werden kann. In Deutschland wird die Rostasche durch Nassentschlackungssysteme aus dem Feuerraum ausgetragen. Durch den Kontakt mit Wasser setzen direkt hydraulische Reaktionen ein, die eine vollständige Abtrennung der Feinfraktion unmöglich machen. Das wurde bereits in den 1990er Jahren erkannt und führte zur Entwicklung des ABB InRec Verfahrens mit Trockenentaschung als ersten Verfahrensschritt. Auch damals war das Ziel eine möglichst inerte Rostasche für die Verwertung zu erzeugen. In den letzten Jahren wurden in der Schweiz Trockenentaschungssystem installiert, hier vor allem um die Rückgewinnung von elementaren Metallen auch in der Feinfraktion zu verbessern. Welche Potenziale sich dabei erschließen lassen, wurde in einem anderen UBA-Projekt untersucht. Im Rahmen unserer Arbeiten wurde versuchsweise trockene Rostasche an einer Anlage in Süddeutschland genommen und im Labor untersucht. Im Vortrag werden die Ergebnisse zum Auslaugverhalten und zur Gefahreneigenschaft HP14 (Ökotoxizität) vorgestellt. T2 - Jahrestreffen 2024 der DECHEMA-Fachgruppen Abfallbehandlung und Wertstoffrückgewinnung (AuW) und Gasreinigung (GAS) CY - Dresden, Germany DA - 25.03.2024 KW - Rostasche KW - Ersatzbaustoffe PY - 2024 AN - OPUS4-59985 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scholz, Philipp A1 - Vogel, Christian A1 - Schuck, G. A1 - Simon, Franz-Georg T1 - Speciation of copper and zinc compounds relevant for the hazard property (HP) 14 classification of municipal solid waste incineration bottom and fly ashes N2 - The analysis of the presence and content of substances that are toxic to aquatic life in waste is essential for classification of waste with regard to hazard property (HP) 14 ‘ecotoxic’. For the determination of HP14 classified copper (Cu) and zinc (Zn) compounds in various municipal solid waste incineration bottom ashes (IBA) and one fly ash (FA) from Germany we applied X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy in combination with linear combination fitting. The analysis showed that approx. 50–70% of Cu in the IBA are Cu(I) compounds and elemental Cu(0), but these compounds were not equally distributed in the different IBA. In contrast, the majority (approx. 50–70%) of Zn in all IBA is elemental zinc, which originates from brass or other alloys and galvanized metals with a large content of zinc in the waste. The FA contain higher mass fraction on Zn and other toxic elements, but similar Cu and Zn species. Additional performed selective extraction at a pH of 4 with an organic acid of some IBA showed that the ecotoxic Zn fraction is mainly elemental zinc and zinc oxide. In contrast, for the ecotoxic Cu fraction within the IBA no specific compound could be identified. Furthermore, the XANES analysis showed that the HP14 properties of especially Cu in IBA is overestimated with current best-practice guidelines for sample processing for the current substance-related approach with the 0.1% cut-off rule for each substance. However, it should be considered whether it would not be better from an environmental point of view to take the ecotoxicologically leachable copper and zinc as a reference value. KW - Thermal waste treatment KW - XANES spectroscopy KW - Ecotoxicity KW - Incineration bottom ash PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-609584 DO - https://doi.org/10.1016/j.wasman.2024.09.001 VL - 189 SP - 421 EP - 426 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-60958 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Scholz, Philipp A1 - Ling, Ruisi A1 - Koralewska, Ralf A1 - Gleis, Markus T1 - Aschen und Schlacken aus der Abfallverbrennung im Lichte der Ersatzbaustoffverordnung N2 - Aschen und Schlacken aus der thermischen Abfallbehandlung stellen mit rund 25% Massenanteil die größte Reststofffraktion dar. In Deutschland fallen pro Jahr rund 6 Millionen Tonnen an. Während sich die Verwertung der metallischen Anteile problemlos gestaltet, werden an die mineralische Fraktion Anforderungen bezüglich der möglichen Freisetzung von Schwermetallen sowie Chlorid und Sulfat gestellt. In der Ersatzbaustoffverordnung sind für Aschen und Schlacken aus der Abfallverbrennung zwei Materialklassen mit unterschiedlich hohen Anforderungen an die Umweltverträglichkeit definiert. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurde untersucht, ob mit Abtrennung der Feinfraktion von 0–2mm die höhere Materialklasse HMVA-1 erreicht werden kann. Im Ergebnis wurde eine Verbesserung des Auslaugverhaltens erzielt, doch nicht in dem Maß, dass eine Qualität nach HMVA-1 erreicht wird. Rostaschen halten aber die Anforderungen zur Deponierung auf einer DK I-Deponie sowie die Anforderungen zur Verwertung gemäß HMVA-2 sicher ein. KW - Rostasche KW - Auslaugtest KW - Ersatzbaustoff PY - 2024 DO - https://doi.org/10.37307/j.1863-9763.2024.07.08 SN - 1863-9763 VL - 56 IS - 7 SP - 407 EP - 411 PB - Erich Schmidt Verlag GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-60601 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Scholz, Philipp T1 - Sequential Extraction of Incineration Bottom Ash: Conclusions Regarding Ecotoxicity N2 - The classification of incineration bottom ash (IBA) as hazardous or non-hazardous according to ecotoxic hazard property HP14 is still under debate. In this context, only the compounds of Zn and Cu with the hazard statement code H410 are of relevance. With an approach based on the grouping of substances, it was shown that such substances are either readily water-soluble or slightly and sparingly soluble. The concentrations of readily soluble Cu and Zn compounds in IBA are far below the cut-off value of 0.1%. Slightly and sparingly soluble Zn and Cu compounds could be quantified in the first fraction of a four-step sequential extraction procedure. With the results from the complete sequence, the dimensionless synthesis toxicity index (STI) was calculated and was in the range of 494 to 1218 for the four investigated IBA samples. It was concluded that IBA can usually be classified as non-hazardous. KW - Incineration bottom ash KW - Hazard properties KW - Ecotoxicity PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-605262 DO - https://doi.org/10.3390/app14135541 SN - 2076-3417 VL - 14 IS - 13 SP - 1 EP - 12 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-60526 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Loose, Florian T1 - 5. Sitzung des projektbegleitenden Ausschuss CF Pyro: Ergebnisse & Technologiebewertung N2 - Obwohl der Leichtbau mit carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourceneffizienz liefert, stellt der wachsende Abfallstrom von aktuell 62 kt/a eine große Herausforderung dar. Weil die Produktion von Carbonfasern (CF) überwiegend auf fossilen Rohstoffen basiert und sehr energieintensiv ist, werden nachhaltige Recyclinglösungen dringend benötigt. Hier geben wir einen Überblick über aktuelle Recyclingprozesse und diskutieren deren Limitierungen. Darüber hinaus zeigen wir eine Möglichkeit zur sicheren chemischen Nutzung von CF-haltigen Reststoffen auf, die nicht zur Wiederverwertung geeignet sind. Das Projekt CF Pyro untersucht deren Einsatz als Sekundärrohstoff in der Pyrometallurgie und setzt besondere Schwerpunkte bei der Reaktivität von CF, der Prozessstabilität und der Vermeidung von Emissionen gesundheitsschädlicher WHO-Fasern. Nach der Präsentation der Projektergebnisse erfolgte in der Diskussion mit Expertinnen und Experten aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik eine Technologiebewertung für die Nutzung von CF in pyrometallurgischen Prozessen. T2 - 5. PA Meeting CF Pyro CY - Berlin, Germany DA - 31.01.2024 KW - Cabonfasern KW - CFK KW - Recycling KW - Leichtbau PY - 2024 AN - OPUS4-60569 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Loose, Florian T1 - Forschungsprojekt CF Pyro: Sichere Nutzung von Carbonfasern als Sekundärrohstoff in der Pyrometallurgie N2 - Obwohl der Leichtbau mit carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourceneffizienz liefert, stellt der wachsende Abfallstrom von aktuell 62 kt/a eine große Herausforderung dar. Weil die Produktion von Carbonfasern (CF) überwiegend auf fossilen Rohstoffen basiert und sehr energieintensiv ist, werden nachhaltige Recyclinglösungen dringend benötigt. Hier wird ein Überblick über aktuelle Recyclingprozesse gegeben und deren Limitierungen diskutiert. Darüber hinaus wird eine Möglichkeit zur sicheren chemischen Nutzung von CF-haltigen Reststoffen aufgezeigt, die nicht zur Wiederverwertung geeignet sind. Das Projekt CF Pyro untersucht deren Einsatz als Sekundärrohstoff in der Pyrometallurgie und setzt besondere Schwerpunkte bei der Reaktivität von CF, der Prozessstabilität und der Vermeidung von Emissionen gesundheitsschädlicher WHO-Fasern. Abschließend wird eine, auf den experimentellen Ergebnissen und im Dialog mit Expertinnen und Experten aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik entwickelten, Technologiebewertung vorgestellt. T2 - BMUV Behördenklausur 2024 CY - Berlin, Germany DA - 03.07.2024 KW - Leichtbau KW - Carbonfasern KW - Recycling KW - CFK PY - 2024 AN - OPUS4-60570 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scales, B. S. A1 - Hasenrück, C. A1 - Moldaenke, L. A1 - Hassa, J. A1 - Rückert-Reed, C. A1 - Rummel, C. A1 - Völkner, C. A1 - Rynek, R. A1 - Busche, T. A1 - Kalinowski, J. A1 - Jahnke, A. A1 - Schmitt-Jansen, M. A1 - Wendt-Potthoff, K. A1 - Oberbeckmann, Sonja T1 - Hunting for pigments in bacterial settlers of the Great Pacific Garbage Patch N2 - The Great Pacific Garbage Patch, a significant collection of plastic introduced by human activities, provides an ideal environment to study bacterial lifestyles on plastic substrates. We proposed that bacteria colonizing the floating plastic debris would develop strategies to deal with the ultravioletexposed substrate, such as the production of antioxidant pigments. We observed a variety of pigmentation in 67 strains that were directly cultivated from plastic pieces sampled from the Garbage Patch. The genomic analysis of four representative strains, each distinct in taxonomy, revealed multiple pathways for carotenoid production. These pathways include those that produce less common carotenoids and a cluster of photosynthetic genes. This cluster appears to originate from a potentially new species of the Rhodobacteraceae family. This represents the first report of an aerobic anoxygenic photoheterotrophic bacterium from plastic biofilms. Spectral analysis showed that the bacteria actively produce carotenoids, such as betacarotene and beta-cryptoxanthin, and bacteriochlorophyll a. Furthermore, we discovered that the genetic ability to synthesize carotenoids is more common in plastic biofilms than in the surrounding water communities. Our findings suggest that plastic biofilms could be an overlooked source of bacteria-produced carotenoids, including rare forms. It also suggests that photoreactive molecules might play a crucial role in bacterial biofilm communities in surface water. KW - Microplastics KW - Biofilm KW - Pigment KW - Microorganisms PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-605725 DO - https://doi.org/10.1111/1462-2920.16639 SN - 1462-2912 VL - 26 IS - 6 SP - e16639 PB - John Wiley & Sons Ltd. AN - OPUS4-60572 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tang, Chi-Long T1 - UFP-Emission beim 3D-Druck N2 - Desktop-3D-Drucker haben in der letzten Dekade große Popularität in Bildungseinrichtungen, kleinen Unternehmen und Privathaushalten erlangt. Weit verbreitet ist mittlerweile die „Fused Filament Fabrication (FFF)“ Technologie. Hier wird ein thermoplastisches Filament geschmolzen, durch eine Metalldüse extrudiert und anschließend schichtweise so auf ein Druckbett aufgetragen, dass ein 3D-Objekt entsteht. Das Filamentmaterial wird dabei thermisch stark belastet, was zur Emission von Aerosolen sowie flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) führt. Dabei werden hauptsächlich ultrafeine Partikel (UFP, dP < 100 nm) freigesetzt werden, die sogar in manchen Fällen im sub-4nm Größenbereich einen signifikanten Anteil ausmachen können (Tang und Seeger 2024). Die gesundheitliche Relevanz eingeatmeter UFP ist durch sehr viele Studien gut belegt. Während eines i.d.R. mehrstündigen FFF-Druckvorgangs wird ein Anwender mit diesen Luftschadstoffen im Innenraum exponiert, häufig ohne eine Einschätzung des damit verbundenen Risikos zu haben. Die Exposition kann durch technische Faktoren (z.B. Druckerausstattung und -einstellung, Innenraumventilation), aber auch erheblich durch die Filamentauswahl beeinflusst werden. Unser Vorschlag zur Risikominderung besteht in der Auszeichnung emissionsarmer Filamentprodukte mit dem Umweltzeichen „Blauer Engel“, um so den Verbrauchern eine fundierte Auswahl zu ermöglichen. In unserem Projekt entwickeln wir dafür ein kammerbasiertes, standardisierbares und robustes Prüfverfahren zur vergleichenden Messung der Emission aus Filamenten. Mit dem Strangdruck-Verfahren (engl. Strand Printing Method, SPM) wird eine festgelegte Filamentlänge mit konstanter Rate extrudiert und auf dem Druckbett abgelegt, ohne dabei ein 3D-Objekt aufzubauen. Diese Vorgehensweise reduziert den Einfluss experimentell schlecht zu kontrollierender Faktoren sowie die Ausfallquote. Eine detaillierte Beschreibung und die Vorteile von SPM werden in Tang und Seeger (2022) erläutert. SPM wurde bereits für 44 Filamentprodukte aus unterschiedlichen Polymeren und Additiven als Vergleichstest angewendet. Alle Messungen wurden in einer klimatisierten 1 m³-Emissionsprüfkammer durchgeführt. Die Gesamtanzahl der emittierten Partikel (TP) dient als Beurteilungsmaß, in Anlehnung an die Vergabegrundlage DE-UZ-219 des Umweltzeichens Blauer Engel für Laserdrucker. Unter den getesteten Filamentprodukten variiert TP um ca. vier Größenordnungen (1E+9 ≤ TP ≤ 1E+13). Auch innerhalb jeder der untersuchten Polymergruppen variierte TP signifikant. Die Partikelemission kann daher nicht allein nach dem Basispolymer kategorisiert werden. Unsere Resultate belegen, dass die Stärke der Partikelemission eher eine charakteristische und individuelle Eigenschaft eines Filamentproduktes ist. Die Herkunft der Polymere, die herstellerspezifischen Additive sowie die nicht deklarierte Verunreinigungen können einen starken Einfluss auf die Emission haben. Die Auszeichnung von emissionsarmen Filament-produkten verspricht somit eine einfache, aber effektive Maßnahme zu sein, um Verbrauchern eine Minderung des Expositionsrisikos beim FFF-3D-Druck zu ermöglichen. T2 - 5. Symposium "Ultrafeinstaub in der Atmosphäre und in Innenräumen" CY - Berlin, Germany DA - 16.09.2024 KW - 3D-Druck KW - Ultrafeine Partikel KW - Innenraumemission KW - Luftschadstoffe KW - Emissionsprüfung PY - 2024 AN - OPUS4-61067 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Golian, M. J. A1 - Friedman, D. A. A1 - Harrison, M. A1 - McMahon, Dino Peter A1 - Buellesbach, J. T1 - Chemical and transcriptomic diversity do not correlate with ascending levels of social complexity in the insect order Blattodea N2 - AbstractEusocial insects, such as ants and termites, are characterized by high levels of coordinated social organization. This is contrasted by solitary insects that display more limited forms of collective behavior. It has been hypothesized that this gradient in sociobehavioral sophistication is positively correlated with chemical profile complexity, due to a potentially increased demand for diversity in chemical communication mechanisms in insects with higher levels of social complexity. However, this claim has rarely been assessed empirically. Here, we compare different levels of chemical and transcriptomic complexity in selected species of the order Blattodea that represent different levels of social organization, from solitary to eusocial. We primarily focus on cuticular hydrocarbon (CHC) complexity, since it has repeatedly been demonstrated that CHCs are key signaling molecules conveying a wide variety of chemical information in solitary as well as eusocial insects. We assessed CHC complexity and divergence between our studied taxa of different social complexity levels as well as the differentiation of their respective repertoires of CHC biosynthesis gene transcripts. Surprisingly, we did not find any consistent pattern of chemical complexity correlating with social complexity, nor did the overall chemical divergence or transcriptomic repertoire of CHC biosynthesis genes reflect on the levels of social organization. Our results challenge the assumption that increasing social complexity is generally reflected in more complex chemical profiles and point toward the need for a more cautious and differentiated view on correlating complexity on a chemical, genetic, and social level. KW - Chemical ecology KW - Ecological genetics KW - Entomology KW - Evolutionary ecology PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-608260 DO - https://doi.org/10.1002/ece3.70063 SN - 2045-7758 VL - 14 IS - 8 SP - 1 EP - 13 PB - Wiley AN - OPUS4-60826 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hellemans, S. A1 - Rocha, M. M. A1 - Wang, M. A1 - Romero Arias, J. A1 - Aanen, D. K. A1 - Bagnères, A.-G. A1 - Buček, A. A1 - Carrijo, T. F. A1 - Chouvenc, T. A1 - Cuezzo, C. A1 - Constantini, J. P. A1 - Constantino, R. A1 - Dedeine, F. A1 - Deligne, J. A1 - Eggleton, P. A1 - Evans, T. A. A1 - Hanus, R. A1 - Harrison, Mark C. A1 - Harry, M. A1 - Josens, G. A1 - Jouault, C. A1 - Kalleshwaraswamy, C. M. A1 - Kaymak, E. A1 - Korb, J. A1 - Lee, C.-Y. A1 - Legendre, F. A1 - Li, H.-F. A1 - Lo, N. A1 - Lu, T. A1 - Matsuura, K. A1 - Maekawa, K. A1 - McMahon, Dino Peter A1 - Mizumoto, N. A1 - Oliveira, D. E. A1 - Poulsen, M. A1 - Sillam-Dussès, D. A1 - Su, N.-Y. A1 - Tokuda, G. A1 - Vargo, E. L. A1 - Ware, J. L. A1 - Šobotník, J. A1 - Scheffrahn, R. H. A1 - Cancello, E. A1 - Roisin, Y. A1 - Engel, M. S. A1 - Bourguignon, T. T1 - Genomic data provide insights into the classification of extant termites N2 - The higher classification of termites requires substantial revision as the Neoisoptera, the most diverse termite lineage, comprise many paraphyletic and polyphyletic higher taxa. Here, we produce an updated termite classification using genomic-scale analyses. We reconstruct phylogenies under diverse substitution models with ultraconserved elements analyzed as concatenated matrices or within the multi-species coalescence framework. Our classification is further supported by analyses controlling for rogue loci and taxa, and topological tests. We show that the Neoisoptera are composed of seven family-level monophyletic lineages, including the Heterotermitidae Froggatt, Psammotermitidae Holmgren, and Termitogetonidae Holmgren, raised from subfamilial rank. The species-rich Termitidae are composed of 18 subfamily-level monophyletic lineages, including the new subfamilies Crepititermitinae, Cylindrotermitinae, Forficulitermitinae, Neocapritermitinae, Protohamitermitinae, and Promirotermitinae; and the revived Amitermitinae Kemner, Microcerotermitinae Holmgren, and Mirocapritermitinae Kemner. Building an updated taxonomic classification on the foundation of unambiguously supported monophyletic lineages makes it highly resilient to potential destabilization caused by the future availability of novel phylogenetic markers and methods. The taxonomic stability is further guaranteed by the modularity of the new termite classification, designed to accommodate as-yet undescribed species with uncertain affinities to the herein delimited monophyletic lineages in the form of new families or subfamilies. KW - Termite KW - Taxonomy KW - Evolution PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-608276 DO - https://doi.org/10.1038/s41467-024-51028-y VL - 15 IS - 1 SP - 1 EP - 17 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-60827 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Singh, R. A1 - Vigelahn, L. A1 - Vogel, Christian A1 - Roesch, Philipp A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Egloffstein, T. A1 - Birke, V. T1 - Rapid and Virtually Complete Mechanochemical Reductive Defluorination of Per- and Polyfluoro Alkyl Substances (PFAS) In Contaminated Soil Using Sodium and Amines as Co-milling Agents: A Promising First Approach for the Development of Novel Non-Combustion PFAS Remediation Processes for Soils N2 - PFAS contamination poses significant challenges due to their persistence, bioaccumulation, and potential adverse effects on ecosystems and human health. In recent years, conventional treatment methods, such as incineration, photolysis, and chemical oxidation, have been applied for PFAS treatment. However, these technologies have limitations in terms of their efficacy and cost-effectiveness for efficient PFAS degradation. Consequently, researchers have explored alternative approaches such as photocatalysis, sonochemical degradation, oxidation, electrochemical degradation, and mechanochemical degradation also known as DMCR (Dehalogenation by Mechanochemical Reaction) to address the remediation challenge posed by PFAS contaminated environments. Lab scale experiments were conducted using a planetary ball mill, procured from Retsch GmbH Germany, equipped with 50 mL steel grinding jars under controlled conditions to investigate the degradation of perfluorooctanoic sulfonic acid (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA) in contaminated model sand. The experiments were carried out in two stages: initially, with sand alone (15 g), and subsequently, with the addition of co-milling agents, that is, sodium metal (Na), Na with butylamine (BA), and Na with ethylenediamine (EDA) in different proportions. T2 - International CleanUp conference CY - Adelaide, Australia DA - 15.09.2024 KW - Mechanochemical treatment KW - Per- und Polyfluoroierte Alkylsubstanzen (PFAS) KW - Remediation PY - 2024 SP - 177 AN - OPUS4-61119 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schneider, Beate A1 - Pfeiffer, Friedhelm A1 - Remus, Daniela A1 - Dyall-Smith, Mike A1 - Kunte, Hans-Jörg ED - Klepac-Ceraj, Vanja T1 - Genome sequence of Pseudomonas silesiensis strain G3, a member of a bacterial consortium capable of polyethylene degradation N2 - A consortium of landfill bacteria including strain G3 can break down polyethylene, a long-lasting plastic that accumulates in the environment. The complete genome sequence of strain G3 was determined by PacBio and Nanopore sequencing and consists of three circular replicons. Genome-based classification assigned strain G3 to the species Pseudomonas silesiensis. KW - PE degradation KW - Polyethylene PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-611618 DO - https://doi.org/10.1128/mra.00138-24 SN - 2576-098X VL - 13 IS - 11 SP - 1 EP - 3 PB - American Society for Microbiology AN - OPUS4-61161 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vo, P. H.N. A1 - Vogel, Christian A1 - Nguyen, H. T.M. A1 - Hamilton, B. R. A1 - Thai, P. K. A1 - Roesch, Philipp A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Mueller, J. F. T1 - µ-X-ray fluorescence (XRF) and fluorine K-edge µ-X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy for detection of PFAS distribution in the impacted concrete N2 - An improved understanding of the distribution of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in PFAS-impacted concrete is important for risk management and decontamination of PFAS. This study incorporates µ-X-ray fluorescence (µ-XRF) and fluorine K-edge µ-X-ray absorption near-edge structure (µ-XANES) spectroscopy to gain non-destructive insights into PFAS distribution in the impacted concrete. The μ-XRF and μ-XANES spectroscopy provided additional details on the detection of PFAS, which were not detected by the desorption electrospray ionization (DESI) imaging method conducted previously. The shorter chain PFAS were found on the top part of the concrete core (0.5 cm), and longer chain PFAS were mostly at the bottom part of the concrete core (5 cm). The inorganic fluorine fraction was also detected, and it likely hampered the detection of organic fluorine such as PFAS in the concrete. Thus, this non-destructive technique is an complementary approach to detect PFAS in contaminated concrete. KW - Beton KW - Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) KW - XANES spectroscopy PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-616711 DO - https://doi.org/10.1016/j.hazl.2024.100134 SN - 2666-9110 VL - 5 SP - 1 EP - 5 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-61671 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Osgood, A. A1 - Creamer, M. A1 - Bishop, K. A1 - Feston, J. A1 - Kiever, S. A1 - Kelley, P. A1 - Plarre, Rüdiger T1 - LLIN (Long-lasting Insecticidal Netting) as a barrier protection against museum pests of major importance N2 - In IPM, setting physical and chemical barriers is a cornerstone for pest prevention designed to protect cultural heritage objects in museum settings. Combining a physical barrier with a chemical barrier in the form of Long-Lasting-Insecticidal Netting (LLIN) has proved to be effective against mosquitos in many parts of the world, while in museums there have been promising studies of LLIN for monitoring and controlling Tineola bisselliella and dermestids. This research explores the efficacy of LLIN as an IPM tool in three unique settings to help inform how they work against other major pests of museums. In the first study, we tested the suitability and efficacy of LLIN under controlled laboratory conditions to prevent hatching of Anobium punctatum from infested material. Artificial breeding material containing multiple A. punctatum full-grown larvae and pupae inside and with expected hatch of adult beetles shortly was enclosed with LLIN. Number of emerging beetles and their longevity was compared to an equal setup with an untreated variety of the netting. While emerging beetles with contact to untreated nettings showed a normal lifespan of up to one month, those with contact to LLIN died immediately or within one day after, thus preventing their potential spread completely. In the second study, the efficacy of LLIN as a barrier protection against grey silverfish, Ctenolepisma longicaudatum was tested by quantifying C. longicaudatum mortality rates after different exposures times to LLIN. The third study takes the LLIN into the field to determine efficacy and practical implementation as a containment barrier for cyclical A. punctatum populations in historic house structures. Infestation by A. punctatum has been a recurring and widespread issue at Gedney House (c. 1665), a non-climate controlled, wood frame building in coastal Massachusetts USA. Over the years, Historic New England, as stewards of the property have implemented many historic preservation and conservation IPM practices, including landscaping measures, water mediation, and regular inspections as part of a holistic IPM program. Many pest species thrive in damp and warm conditions, making Gedney House a prime infestation risk. LLIN was hung in various areas of the basement of the Gedney House with a construction-grade vapor barrier, Tyvek, as a secondary layer for collecting dead A. punctatum after emergence from the rafters and other architectural fragments and subsequent contact with the netting. After 18 months, a large volume of dead A. punctatum caught in the LLIN and vapor barrier encapsulation was observed. This study illustrates how LLIN can be a useful tool for a non-destructive, minimally invasive IPM program implemented by museum staff to monitor and understand A. punctatum activity. The combined results of these studies will inform museum professionals and pest management specialists how to best utilize LLINs in museum settings when trying to prevent damage from these majorly important pests of museums. T2 - 5th International IPM Conference for Cultural Heritage CY - Berlin, Germany DA - 18.09.2024 KW - IPM KW - Museum KW - Cultural Heritage KW - Insect Netting PY - 2024 AN - OPUS4-61606 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Plarre, Rüdiger T1 - Kultureller Ursprung sprachinvasiver Schadinsekten N2 - Unsere Alltagssprache bedient sich so manchem Vorbild aus der Welt der Insekten. In Sinnsprüchen, Sprichwörtern, Redewendungen und Zitaten finden dabei Schadinsekten besonders häufig Verwendung und dies meist in Form der Allegorie als wichtiges rhetorisches Gestaltungsmittel. Redensarten sind ein sprachliches Spiegelbild gelebter Kultur, was den Vergleich mit anderen Sprachen interessant macht. So hat jede Sprache ein charakteristisches Portfolio von ihnen, die sinnverwandt sein, aber auch zu Missverständnissen führen können. Die eng mit uns Menschen verbundenen Lebensweisen von Vorrats- und Materialschädlingen einschließlich der lästigen Fliegen bieten dafür die geschichtliche und kulturelle Basis. T2 - 22 Jahrestagung des Arbeitskreises Vorratsschutz CY - Berlin, Germany DA - 11.11.2024 KW - Schadinsekten KW - Kultur KW - Sprache PY - 2024 AN - OPUS4-61651 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -